《海底大地電磁數據處理和三維反演的關鍵技術》是依託同濟大學，由張羅磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：海底大地電磁數據處理和三維反演的關鍵技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張羅磊
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在海底地球科學研究中，以海底地震儀（OBS）為代表的現代地球物理技術及其成果利用正發揮著越來越重要的作用。相比較而言，海底大地電磁儀（OBEM）的技術發展和成果利用相對滯後，特別在數據處理和三維反演研究方面尚不成熟。本申請則將針對這兩個方面的關鍵技術開展研究：在數據處理方面，重點研究作為良導體的海水運動產生的電磁場及對海底大地電磁數據的影響。通過對不同洋流模型產生的電磁場的三維數值模擬，研究其對不同頻率海底大地電磁場特徵的影響，並給出相應的策略和改正方法；在三維反演方面，從申請者在陸上三維大地電磁反演上的研究基礎出發，針對海底複雜地形和特殊的地質構造，對現有的正則化反演技術進行改進，進而研製出一套適合於不同海底情況下的大地電磁三維反演方法系列。研究成果將嘗試套用於實際資料以驗證方法的有效性和實用性。
結題摘要
本項目針對目前在海洋地球物理研究中海洋大地電磁數據處理方面的不足之處，從兩方面入手開展相關的研究工作：在數據處理方面，重點研究作為良導體的海水運動產生的電磁場及對海底大地電磁數據的影響。利用基於耗散疊代修正方法的積分方程法實現了對海水運動產生的電磁場的三維數值模擬，通過模擬結果認識到這種場源引起的電磁場主要會影響周期為10000s-100000s的電磁場數據，對於大地電磁反演的數據沒有影響。在三維反演方面，從申請者在陸上三維大地電磁反演上的研究基礎出發，針對海底複雜地形和特殊的地質構造，對現有的正則化反演技術進行改進，進而研製出適合於任意起伏地形情況下的三維反演技術，同時從目標函式的構建入手，提出了基於指數函式的新模型約束泛函，實現了穩定的突出尖銳電性分界面的正則化反演過程。綜上研究成果形成了一套適用於海底大地電磁數據的三維反演方法。在此基礎上，我們設計了多個理論模型，驗證了反演結果的正確性和有效性。最後，我們將這一套反演方法套用於2018年公開的菲律賓海和北西太平洋長周期海底大地電磁數據，得到了深部的電性分布情況。為進一步研究太平洋和菲律賓海板塊的接觸關係和該區域的殼幔結構提供的更多的地球物理信息。
