基于非结构网格及自适应有限元的海洋CSEM和MT三维联合反演方法研究

基本信息
批准号:41904074
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:刘颖
学科分类:
依托单位:中国海洋大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
自适应矢量有限元海洋大地电磁海洋可控源非结构网格三维联合反演
结项摘要

Marine Magnetotellurics (MT) performs well at imaging large-scale regional electrical structures of the interior earth, whereas marine Controlled-Source Electromagnetic (CSEM) method has a better resolution towards relatively shallow local electrical structures. Therefore, it is limited to reflect the real underlying structures in inversion when only one single type of data is involved. The traditional 3-D inversion of marine CSEM method, which is usually based on structured grids, cannot simulate the submarine undulating terrain and arbitrarily complex geo-electric structures effectively and accurately. .To address these problems, this project intends to carry out a research on 3-D joint inversion of marine CSEM and MT data to reduce the non-uniqueness and uncertainty of inversion results. We adopt a novel goal-oriented adaptive edge-based finite-element algorithm based on unstructured tetrahedral grids to improve the accuracy of numerical simulation, and a parallel scheme based on MPI is developed to improve computational efficiency as well. Conjugated Gaussian Newton optimization algorithm, which does not need to store the Jacobian matrix directly, is employed to reduce the memory requirements in the process of inversion. Also, the optimal data weighting method is employed to ensure the stability of the joint inversion. The results of both separate inversions and joint inversion will be performed and compared respectively with synthetic marine CSEM and MT data. And then a joint inversion will be performed with realistic data based on appropriate a priori constraints. The incorporation of multiple marine EM methods provides a new approach to marine EM surveying and data interpretation, which effectively increases the reliability of marine electromagnetic exploration.

海洋MT主要用于探测深部大尺度的区域电性结构;海洋CSEM主要用于探测浅部小尺度的局部电性结构。当反演中采用单独一种数据时,其结果难以反映真实地质构造,同时传统的海洋电磁法三维反演通常基于结构化网格,这难以有效模拟实际的海底起伏地形和复杂的地电结构。针对这些问题,本项目拟开展海洋CSEM和MT三维联合反演方法研究,以降低反演中解的非唯一性。采用非结构四面体网格和面向目标的自适应矢量有限元算法提高正演数值精度,同时采用MPI并行技术提高计算效率。在求解反演问题中,采用不直接存储雅可比矩阵的高斯牛顿变种算法,降低内存需求,同时选取最优的数据加权方法,确保联合反演的稳定性。针对理论合成数据,分别利用单一数据进行单独反演和两种数据开展联合反演,添加合适的先验约束条件,最终实现对实测海洋电磁数据的联合反演,为海洋电磁探测提供可靠的数据解释手段和理论方法技术,提高海洋电磁勘探的可靠性。

项目摘要

本报告是国家自然科学基金青年科学基金项目“基于非结构网格及自适应有限元的海洋CSEM和MT三维联合反演方法研究”结题报告。根据项目任务书要求,我们开展了海洋CSEM和MT三维联合反演方法研究工作,取得了一些创新性结果:实现了电阻率各向异性介质海洋CSEM和MT三维自适应矢量有限元正演,分析了不同网格细化比例对数值模拟结果的影响,并通过一维理论模型验证了算法的有效性,进一步模拟了三维各向异性模型CSEM和MT响应,较详细地讨论了电阻率各向异性对海洋CSEM和MT响应的影响;基于MPI技术实现了并行计算,提升了正演计算效率;采用伴随方法推导并计算了相应的灵敏度矩阵计算;实现了海洋CSEM和MT三维联合反演;.发表带项目资助标注的论文5篇,其中SCI论文4篇,EI论文1篇;在读硕士生3名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
4

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
5

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020

刘颖的其他基金

批准号:81773913
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:11101284
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20767004
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61172130
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81503181
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61402193
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871210
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:41602245
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21605083
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900857
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700672
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773907
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51405387
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51801133
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901914
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61873048
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21876126
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:10302002
批准年份:2003
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91854205
批准年份:2018
资助金额:286.00
项目类别:重大研究计划
批准号:41801140
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21177163
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30470567
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:30100151
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10672018
批准年份:2006
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:31770429
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:11272046
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:81460111
批准年份:2014
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81501443
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21873014
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81403107
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71202115
批准年份:2012
资助金额:21.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602308
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10676032
批准年份:2006
资助金额:32.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81360430
批准年份:2013
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81273011
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31301928
批准年份:2013
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900166
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700742
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81403271
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500189
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301382
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21102156
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860125
批准年份:2018
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20907034
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51171122
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31902127
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21001034
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41405080
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10975139
批准年份:2009
资助金额:44.00
项目类别:面上项目
批准号:81201999
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471381
批准年份:2014
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:31370411
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:30900513
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600814
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51209178
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1532122
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61202428
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202183
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31571201
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81303232
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272796
批准年份:2012
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:11205089
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10972028
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:51779211
批准年份:2017
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:61101174
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81660097
批准年份:2016
资助金额:32.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21375107
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11772044
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11675169
批准年份:2016
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:61701075
批准年份:2017
资助金额:25.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503244
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41005083
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61304213
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71803099
批准年份:2018
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于自适应非结构网格的虚拟单元浸入边界间断有限元方法研究

批准号:11002071
批准年份:2010
负责人:朱君
学科分类:A0910
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于伴随原理和非结构化网格的大地电磁三维并行反演

批准号:41574120
批准年份:2015
负责人:任政勇
学科分类:D0408
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
3

结构工程联合反演和非确定性反演的区间方法

批准号:10302023
批准年份:2003
负责人:王登刚
学科分类:A0708
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于自适应网格的混合有限元方法的快速求解

批准号:11401492
批准年份:2014
负责人:余国朱
学科分类:A0501
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目