Structural joint inversion on irregular meshes

非规则数据集的结构联合反演需要适当的耦合操作符。 迄今为止，联合反演算法主要是为常规应用而设计的规则网格，仅在单元的直接邻近区域施加结构相似性。 我们介绍了一种基于相关模型计算交叉梯度算子的新方案这样就可以通过施加物理长度尺度来定义操作符的大小。 我们将演示所提出的交叉梯度算子在很大程度上与离散化解耦建模领域，这是特别重要的不规则网格，其中细胞大小有所不同。 将构造关节反演算法应用于合成电阻率反演针对成像二层的层析成像和探地雷达三维井间实验异常体及地统计背景参数分布的提取模型。 对于这两项任务，联合反演的结果都优于单独反演两个数据集的反转。 最后，将构造节理反演应用于两个油田数据在岩溶石灰岩地区记录的集。 通过包含地质先验信息将相关算子引入联合反演，得到纵波速度和电性电阻率层析图与预期的地下地质相一致。 在地球物理学领域，结构联合反演是一种重要的技术，它能够通过融合不同物理属性的数据集来提高地下结构成像的精确度。然而，这种技术在处理非规则数据集时面临巨大的挑战。非规则网格，其单元尺寸可能不均匀，导致传统的联合反演算法设计的规则网格在实际应用中遇到障碍。传统的算法通常只能在单元的直接邻近区域施加结构相似性约束，这对于非规则网格是远远不够的。 本文介绍了一种基于相关模型计算交叉梯度算子的新方案，解决了这一难题。通过引入物理长度尺度来定义操作符的大小，该方案能够在不同大小的单元之间施加结构相似性约束，从而使得交叉梯度算子能够更好地适用于离散化的建模领域。这一关键性的改进，确保了交叉梯度算子能够与建模领域实现解耦，从而提高了联合反演在非规则网格上的适用性和准确性。 为了验证该方法的实用性，文章通过一系列的模拟实验对其进行了检验。研究团队模拟了合成电阻率反演，目标是成像两个不同尺度的异常体。文章展示了三维井间地穿透雷达实验的结果，该实验旨在提取地统计背景参数分布。在两个案例中，通过联合反演得到了优于单独使用两种数据集反演的结果。这不仅证明了交叉梯度算子的有效性，还体现了联合反演在提高地下结构成像精确度方面的巨大潜力。 进一步地，研究者将结构联合反演应用于两个油田数据集。这些数据是在具有复杂地质构造的岩溶石灰岩地区记录的，这为联合反演方法提供了更加复杂的实际应用场景。通过结合地质先验信息，作者成功地将相关模型算子引入联合反演过程中。结果是，得到了与预期地下地质结构一致的纵波速度和电性电阻率层析图。这不仅提高了数据解释的准确性，而且增强了地质解释的质量。 总而言之，本文的核心贡献在于提出了一种适应非规则数据集的结构联合反演方法。通过相关模型计算的交叉梯度算子，此方法克服了传统联合反演算法在非规则网格上的局限性。这对于地质勘探和地球物理建模具有重要价值，因为它可以提高地下结构解释的精确性，并加深对地质情况的理解。随着地球物理学和相关领域技术的进步，这种新型结构联合反演方法将具有广阔的应用前景，并推动地质研究和资源勘探的发展。