基于GPU并行的重力、重力梯度三维正演快速计算及反演策略

陈召曦，孟小红，郭良辉，刘国峰

1 地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学，北京 100083

2 地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室，中国地质大学，北京 100083

3 地球物理与信息技术学院，中国地质大学，北京 100083

1 引 言

随着重力测量设备的不断发展，重力勘探方法已经广泛应用于油气勘探、金属矿勘查、地球深部构造及地壳研究、划分大地构造单元及工程与环境地球物理勘探等领域［1-2］.特别是近几年来，具有更高分辨率的航空、海洋重力梯度测量仪器与配套技术的快速发展，使得重力勘探方法也愈来愈引起地球物理学界的重视.相应地，重力（重力梯度）数据量也愈来愈成为海量级别.针对海量重力（重力梯度数据）实际资料快速估算解释的要求，国内外学者已经开展了很多工作，特别是带有不同约束条件的物性反演研究［3-21］.物性反演是将观测区域对应的地下半空间离散化成规则的长方体单元，通过反演方法确定各离散单元的物性值，由物性的分布确定场源的实际分布情况.近几年来随着计算水平的提高，这种方法已逐渐成为国内外重力数据反演的主要方向［22］.

在基于物性模型的重力（重力梯度）数据约束反演或者联合反演中，模型体的正演计算是反演过程的重要组成部分.不同规模模型体的正演计算效率是主要制约反演充分发挥作用的瓶颈问题.将网格观测单元与地半空间模型单元中心一一对应，采用等效格架技……