基于非拟合网格的大地电磁模拟方法、装置以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于非拟合网格的大地电磁模拟方法、装置以及存储介质，该方法包括：获取初始非拟合网格信息；确定带奇性物理场；基于初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场；获取大地电磁的表征信息；基于带奇性物理场和去奇性物理场对大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果。通过采用非拟合网格的方式对三维大地的计算区域进行确定，相比于现有技术中的拟合网格方法，能够有效减少计算过程中的几何误差，同时减少计算过程中的计算量，从而提高计算效率；另一方面，通过采用场分解的方式对三维大地的地磁模拟过程进行优化分解，使得数值解的误差能达到理论上的高阶精度，从而有效提高模拟结果的精确性，满足了实际的模拟需求。足了实际的模拟需求。足了实际的模拟需求。

Magnetotelluric simulation method, device and storage medium based on non fitting grid

【技术实现步骤摘要】
基于非拟合网格的大地电磁模拟方法、装置以及存储介质


[0001]本专利技术涉及地质模拟
，具体地涉及一种基于非拟合网格的大地电磁模拟方法、一种基于非拟合网格的大地电磁模拟装置以及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]大地电磁法勘探是利用天然变化的电磁场或者人工建立的稳定电磁场，进行地质构造研究的方法，例如典型的计算方法包括直流电阻率方法，主要通过测量人工建立的稳定电流场产生电磁场数据，基于数值计算的方法得到地壳中具有不同导电性的岩石或矿石的分布规律，从而解决找矿以及其它地质问题。
[0003]在应用的过程中，直流电法的正演计算要求解三维电阻率问题，针对该问题，现有技术包括有限差分方法、有限元方法、边界积分方法等方法，上述方法均属于采用贴体网格进行计算的方法，而贴体网格是通过以网格单元的直边代替复杂结构的曲边来实现的，技术人员在应用过程中发现上述方法至少存在如下技术问题：
[0004]一方面，在网格离散时就引入了几何误差，当几何误差过大时，直接影响最终的计算精度；另一方面，对于复杂的结构，要生成高质量的贴体网格是极其困难的，往往耗费工程人员大量的时间；第三方面，上述方法只具有一阶精度，而对于三维问题，要想获得精确性更高的计算结果，则将带来巨大的计算量，大大增加了计算难度。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术实施例提供一种基于非拟合网格的大地电磁模拟方法，通过采用非拟合网格的方法对三维大地电磁进行分析和模拟计算，并采用场分解的方式对模拟过程进行优化，从而提高模拟计算精确性和计算效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于非拟合网格的大地电磁模拟方法，所述方法包括：获取初始非拟合网格信息；确定带奇性物理场；基于所述初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场；获取所述大地电磁的表征信息；基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场对所述大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果。
[0007]优选地，所述获取初始非拟合网格信息，包括：获取待模拟区域的地质结构描述信息；基于所述地质结构描述信息确定待计算区域；基于所述待计算区域确定初始非拟合网格信息。
[0008]优选地，所述基于所述初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场，包括：确定所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的弱定义信息；获取预设有限元函数空间，基于所述有限元函数空间确定对应的有限元基函数；基于所述弱定义信息和所述有限元基函数计算确定离散系统；基于所述离散系统计算确定所述去奇性物理场。
[0009]优选地，所述确定所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的弱定义信息，包括：获取所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场针的初始弱定义信息；获取优化条件；基于所述优化条件对所述初始弱定义信息进行优化，获得优化后的去奇性物
理场弱定义信息。
[0010]优选地，所述基于所述弱定义信息和所述有限元基函数计算确定离散系统，包括：基于所述弱定义信息和所述有限元基函数分别计算第一离散系数项和第二离散系数项；获取预设系数计算规则；基于所述预设系数计算规则对所述第一离散系数项和所述第二离散系数项进行处理，获得对应的离散系统。
[0011]优选地，所述基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场对所述大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果，包括：基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场计算确定电势表征信息；获取预设电阻率表征规则；基于所述预设电阻率表征信息规则计算获得电阻率表征信息；基于所述电势表征信息和所述电阻率表征信息生成对应的模拟结果。
[0012]相应的，本专利技术实施例还提供一种基于非拟合网格的大地电磁模拟装置，所述装置包括：初始信息获取单元，用于获取初始非拟合网格信息；第一场确定单元，用于确定带奇性物理场；第二场确定单元，用于基于所述初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场；表征信息获取单元，用于获取所述大地电磁的表征信息；模拟单元，用于基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场对所述大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果。
[0013]优选地，所述初始信息获取单元包括：地质信息获取模块，用于获取待模拟区域的地质结构描述信息；计算区域确定模块，用于基于所述地质结构描述信息确定待计算区域；初始信息确定模块，用于基于所述待计算区域确定初始非拟合网格信息。
[0014]优选地，所述第二场确定单元包括：弱定义信息确定模块，用于确定所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的弱定义信息；有限元函数确定模块，用于获取预设有限元函数空间，基于所述有限元函数空间确定对应的有限元基函数；离散系数确定模块，用于基于所述弱定义信息和所述有限元基函数计算确定离散系统；去奇性物理场确定模块，用于基于所述离散系统计算确定所述去奇性物理场。
[0015]优选地，所述弱定义信息确定模块具体用于：获取所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的初始弱定义信息；获取优化条件；基于所述优化条件对所述初始弱定义信息进行优化，获得优化后的去奇性物理场弱定义信息。
[0016]优选地，所述离散系数确定模块具体用于：基于所述弱定义信息和所述有限元基函数分别计算第一离散系数项和第二离散系数项；获取预设系数计算规则；基于所述预设系数计算规则对所述第一离散系数项和所述第二离散系数项进行处理，获得对应的离散系统。
[0017]优选地，所述模拟单元包括：第一计算模块，用于基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场计算确定电势表征信息；规则获取模块，用于获取预设电阻率表征规则；第二计算模块，用于基于所述预设电阻率表征信息规则计算获得电阻率表征信息；模拟模块，用于基于所述电势表征信息和所述电阻率表征信息生成对应的模拟结果。
[0018]另一方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术实施例提供的方法。
[0019]通过本专利技术提供的技术方案，本专利技术至少具有如下技术效果：
[0020]通过采用非拟合网格的方式对待模拟计算的三维大地的计算区域进行确定，相比
于现有技术中的拟合网格方法，能够有效减少计算过程中的几何误差，同时减少计算过程中的计算量，从而提高计算效率；
[0021]另一方面，通过采用场分解的方式对三维大地的地磁模拟过程进行优化分解，使得数值解的误差能达到理论上的高阶精度，从而有效提高模拟结果的精确性，满足了实际的模拟需求。
[0022]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0024]图1是本专利技术实施例提供的直流电阻率法的应用示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例提供的待测区域的三维示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非拟合网格的大地电磁模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始非拟合网格信息；确定带奇性物理场；基于所述初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场；获取所述大地电磁的表征信息；基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场对所述大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取初始非拟合网格信息，包括：获取待模拟区域的地质结构描述信息；基于所述地质结构描述信息确定待计算区域；基于所述待计算区域确定初始非拟合网格信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始非拟合网格信息计算确定去奇性物理场，包括：确定所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的弱定义信息；获取预设有限元函数空间，基于所述有限元函数空间确定对应的有限元基函数；基于所述弱定义信息和所述有限元基函数计算确定离散系统；基于所述离散系统计算确定所述去奇性物理场。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的弱定义信息，包括：获取所述初始非拟合网格信息针对所述去奇性物理场满足的初始弱定义信息；获取优化条件；基于所述优化条件对所述初始弱定义信息进行优化，获得优化后的去奇性物理场弱定义信息。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述弱定义信息和所述有限元基函数计算确定离散系统，包括：基于所述弱定义信息和所述有限元基函数分别计算第一离散系数项和第二离散系数项；获取预设系数计算规则；基于所述预设系数计算规则对所述第一离散系数项和所述第二离散系数项进行处理，获得对应的离散系统。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场对所述大地电磁的表征信息执行数值计算，获得对应的模拟结果，包括：基于所述带奇性物理场和所述去奇性物理场计算确定电势表征信息；获取预设电阻率表征规则；基于所述预设电阻率表征信息规则计算获得电阻率表征信息；基于所述电势表征信息和所述电阻率表征信息生成对应的模拟结果。7.一种基于非拟合网格的大地电磁模拟装置，其特征在于，所述装置包括：初始信息获取单元，用于获取初始非拟合网格信息；第一场确定单元，用于确定带奇性物理场；

【专利技术属性】
技术研发人员：崔涛，张林波，龚伟，周新鑫，
申请(专利权)人：中国科学院数学与系统科学研究院，
类型：发明
国别省市：