半航空瞬变电磁L1范数自适应正则化反演

何可，郭明，胡章荣，易国财,王仕兴

(1.西华师范大学 教育信息技术中心，四川 南充 637002； 2.成都理工大学 地球物理学院,四川 成都 610059)

0 引言

半航空瞬变电磁法(semi-airborne transient electromagnetic，SATEM)采用接地长导线源向地下供给阶跃电流，使用无人机搭载接收线圈进行空中观测，接收二次场[1]。半航空瞬变电磁法与航空瞬变电磁法相比，具有信噪比高、勘探深度大等特点[2]；与地面瞬变电磁比较，具有快速、大面积在复杂地形进行探测的能力，对良导体探测效果较好[3-5]。半航空瞬变电磁法数据量大，相较于航空瞬变电磁采用CDI快速成像，由于需考虑线源长度、偏移距等影响，实现难度大，而三维反演由于计算时间较长，目前也很难在实际中应用,所以实践中数据处理仍以一维反演为主。地面瞬变电磁反演研究主要以“烟圈”理论和最优化算法为主[6-7]。“烟圈”算法快速、近似，适合作现场解释工作[8]，但由于不能提供层厚信息，所以只能作为定性研究。最优化算法主要以阻尼最小二乘[9-11]和以Occam反演[12-13]引入模型正则化[14-16]的思想为主，阻尼最小二乘法通过改变阻尼因子大小使算法向高斯-牛顿方向或最速下降方向靠近，改进了最小二乘法收敛不稳定的特性，该方法对初始模型仍然有较高要求，对复杂模型可能出现结果不收敛等现象；Occam反演属于一种L2范数的正则化反演算法，最为稳定，但也主要有两个方面的不足，一是计算时间较长，每次迭代都需要通过多次正演搜索最佳的正则因子，二是反演结果过于光滑，对真实电性界面分辨不足。……