CN111856615A - 重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统 - Google Patents

重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统 Download PDF

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CN111856615A CN202010749245.XA CN202010749245A CN111856615A CN 111856615 A CN111856615 A CN 111856615A CN 202010749245 A CN202010749245 A CN 202010749245A CN 111856615 A CN111856615 A CN 111856615A
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Abstract

本发明涉及一种重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统，通过引入逐点解算位场剥离技术，将求解大型线性方程组的物性参数求解方法转换为对场源点的逐个求解，降低了计算复杂度。并在求解得到一个场源点的物性参数后将该场源点从复杂的位场中剥离出去，大大简化了后续的求解过程。对利用逐点解算位场剥离技术求解物性参数的过程进行了详细阐述，实现了快速精确的物性参数解算，并将上述逐点解算物性参数的方法用于重磁位场重构中，为高分辨率、高精度全球重磁位场等效源模型快速构建提供了可行途径。

Description

重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统
技术领域
本发明涉及重磁位场数据处理技术领域，特别是涉及一种重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统。
背景技术
等效源技术，通常是指在地下布置一层或多层场源体，利用地面观测数据反演场源体的物性参数(密度或磁化强度)，进而用于恢复地球外部空间地球物理场信息。在重磁异常数据处理中，利用等效源技术重构重磁异常场具有较好的稳定性和较高的计算精度，因而被广泛应用。等效源模型是利用等效源技术的具体体现，包括确定等效源的空间分布方式和解算场源点物性参数两个步骤，其中，空间分布方式可由人为给定，而解算物性参数的精度及速度就成为了等效源技术的关键。
现有的场源点物性参数解算方法，通常需要求解大型线性方程组，计算十分复杂。特别是对于全球高分辨率重磁异常数据而言，对于时间和内存的要求极高，普通计算机甚至高性能计算机都难以实现。为此，现有技术中通常采用减少等效源数量和使用分块两种方法，虽然可以减少方程组维度，在一定程度上达到提高计算速度并节约内存的目的，但是降低了等效源模型的构建精度，进而影响对重磁异常场的重构精度。
本发明通过采用逐点解算位场剥离技术实现了等效源模型的场源点物性参数的精确、快速解算，为高分辨率、高精度全球重磁位场重构提供了可行途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种精确快速的重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统，采用逐点解算位场剥离技术，能够在不降低精确度的前提下大大降低计算复杂度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种重磁异常场场源点物性参数解算方法，所述方法包括：
第一次运算中，根据长度为N的观测点异常值序列中第一个观测点的异常值f1 (0)解算所述第一个观测点下方第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000021
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000022
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000023
在相应观测点处产生的场值，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000024
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000025
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000026
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000027
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000028
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000029
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列；
第二次运算中，利用第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列采用与第一次运算中相同的步骤对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列；
同理，第k次运算中，利用经过第k-1次运算得到的第k-1运算观测点异常值序列再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列，直至所述第k运算观测点异常值序列中的最大值小于预设阈值，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
可选的，根据观测点的异常值解算场源点的物性参数具体为：求解
Figure BDA00026094793300000210
得到
Figure BDA00026094793300000211
其中，
Figure BDA00026094793300000212
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure BDA00026094793300000213
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，aij为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
当所述场源点为点质量时，aij表示为：
Figure BDA0002609479330000031
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure BDA0002609479330000032
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure BDA0002609479330000033
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
当所述场源点为磁偶极子时，aij表示为：
Figure BDA0002609479330000034
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure BDA0002609479330000035
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
本发明还提供了一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，包括：
第一次运算模块，用于根据长度为N的观测点异常值序列中第一个观测点的异常值f1 (0)解算所述第一个观测点下方第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000036
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000037
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000038
在相应观测点处产生的场值，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000039
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA00026094793300000310
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA00026094793300000311
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure BDA00026094793300000312
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA00026094793300000313
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000041
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算模块中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列。
第二次运算模块，用于利用第一次运算模块中得到的第一运算观测点异常值序列采用与第一次运算模块中相同的步骤对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列。
同理，第k次运算模块用于利用经过第k-1次运算模块得到的第k-1运算观测点异常值序列再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列，直至所述第k运算观测点异常值序列中的最大值小于预设阈值，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
可选的，所述第k次运算模块还包括通过求解
Figure BDA0002609479330000042
得到
Figure BDA0002609479330000043
的物性参数解算子模块，其中，
Figure BDA0002609479330000044
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure BDA0002609479330000045
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，aij为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
可选的，所述物性参数解算子模块包括点质量解算子单元和磁偶极子解算子单元，所述点质量解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure BDA0002609479330000046
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure BDA0002609479330000047
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure BDA0002609479330000048
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
所述磁偶极子解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure BDA0002609479330000049
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure BDA00026094793300000410
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
本发明还提供了一种重磁异常场重构方法，具体包括：
在所述重磁异常场范围内设置观测点，并获取所有所述观测点处测得的异常值，得到观测点异常值序列；
确定等效源模型中场源点的空间分布，使所述等效源模型的场源点的空间分布与所述观测点一一对应；
并采用所述的重磁异常场场源点物性参数解算方法对所述场源点的物性参数进行逐点解算，得到所述场源点的最终物性参数；
根据所述场源点的最终物性参数构建所述等效源模型；
利用所述等效源模型替代所述重磁异常场的地质体场源，完成对重磁异常场的重构。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明采用逐点解算位场剥离技术，将观测到的异常值与场源点之间进行对应，逐个解算得到各场源点的物性参数，避免了解算大型线性方程组，解决了现有技术中解算等效源模型场源点物性参数时存在的计算效率低、占用计算空间大的问题，能够实现等效源模型的快速构建。同时达到了与解算方程组同样的精确度，为高分辨率、高精度全球重磁位场等效源模型的快速构建提供了可行的途径。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中逐点解算物性参数的计算原理图；
图2为本发明实施例中逐点解算物性参数的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种快速、精确的重磁异常场重构方法及场源点物性参数解算方法、系统，能够解决现有技术中场源点物性参数精确解算需求解大型线性方程组，计算复杂度高、对计算资源要求大的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，从N个观测点处得到长度为N的观测点异常值序列。(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，根据长度为N的观测点异常值序列逐点解算各场源点的物性参数。
第一次运算中，认为第一个观测点(x1,y1,z1)的异常值f1 (0)完全是由其下方第一个场源点(ξ1,η1,ζ1)引起的，因此，由f1 (0)解算得到第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000061
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000062
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000063
在相应观测点处产生的场值，由此将第一个场源点的位场从整体位场中剥离出去，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000064
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000065
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000066
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000067
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000068
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000069
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列
Figure BDA0002609479330000071
可见，第一次运算中对每个场源点的物性参数解算完成后，都将当前观测点异常值序列中的所有异常值减去这个场源点在各观测点处产生的场值，相当于从异常值序列中将该场源点产生的位场剥离出去，再根据剩余异常值对下一个场源点进行解算。由此，本发明通过将各个场源点孤立开来单独看待，逐点进行解算，并在解算后将该场源点产生的异常场从复杂的整体位场中剥离出去，从而将复杂的大型方程组求解转换为对每个场源点的多次简单求解，大大降低了计算复杂度，节省了计算资源。
第二次运算中，利用第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列
Figure BDA0002609479330000072
采用与第一次运算中相同的步骤对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列
Figure BDA0002609479330000073
同理，第k次运算中，利用经过第k-1次运算得到的第k-1运算观测点异常值序列
Figure BDA0002609479330000074
再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列
Figure BDA0002609479330000075
直至满足
Figure BDA0002609479330000076
(ε为预设阈值)，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和
Figure BDA0002609479330000077
作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
具体的，表1中给出了第k次运算的详细过程，其中，根据观测点的异常值解算场源点的物性参数为：求解
Figure BDA0002609479330000078
得到
Figure BDA0002609479330000079
Figure BDA00026094793300000710
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure BDA00026094793300000711
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，aij为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
表1逐点解算中第k次运算原理
Figure BDA00026094793300000712
Figure BDA0002609479330000081
更进一步的，当所述场源点为点质量时，aij表示为：
Figure BDA0002609479330000082
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure BDA0002609479330000083
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure BDA0002609479330000084
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
当所述场源点为磁偶极子时，aij表示为：
Figure BDA0002609479330000085
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure BDA0002609479330000086
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
为了对解算得到的场源点物性参数的精确度进行评价，还可以用各场源点的物性参数恢复各观测点的异常值，并与实际的观测点异常值序列作差，得到异常值残差序列，异常值残差序列越小，精确度越高。一般情况下，异常值残差序列收敛于0，收敛速度取决于场源点与观测点之间的距离，距离越小速度越快，距离越大速度越慢，通常取一到两倍观测点距即可快速收敛。
在本发明的另一实施例中，还提供了一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，包括：
第一次运算模块，用于根据长度为N的观测点异常值序列中第一个观测点的异常值f1 (0)解算所述第一个观测点下方第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000091
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000092
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000093
在相应观测点处产生的场值，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000094
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000095
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000096
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000097
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000098
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure BDA0002609479330000099
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算模块中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列；
第二次运算模块，用于利用第一次运算模块中得到的第一运算观测点异常值序列采用与第一次运算模块中相同的过程对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列；
第k次运算模块，与第一次运算模块同理，用于利用经过第k-1次运算模块得到的第k-1运算观测点异常值序列再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列，直至所述第k运算观测点异常值序列中的最大值小于预设阈值，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
其中，第k次运算模块中还包括物性参数解算子模块，所述物性参数解算子模块用于求解
Figure BDA00026094793300000910
得到
Figure BDA00026094793300000911
其中，
Figure BDA00026094793300000912
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure BDA0002609479330000101
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，aij为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
而所述物性参数解算子模块包括用于对场源点为点质量的物性参数进行解算的点质量解算子单元和用于对场源点为磁偶极子的物性参数进行解算的磁偶极子解算子单元。
点质量解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure BDA0002609479330000102
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure BDA0002609479330000103
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure BDA0002609479330000104
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
磁偶极子解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure BDA0002609479330000105
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure BDA0002609479330000106
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
本发明中还提供了一种重磁异常场的重构方法，采用上述实施例中所提供的逐点解算位场剥离得到场源点物性参数的方法，具体包括：
首先通过在所述重磁异常场范围内设置观测点，并获取所有所述观测点处测得的异常值，得到观测点异常值序列；
然后确定等效源模型中场源点的空间分布，使所述等效源模型的场源点的空间分布与所述观测点一一对应；
并采用上述重磁异常场场源点物性参数解算方法对所述场源点的物性参数进行逐点解算，得到所述场源点的最终物性参数；
根据所述场源点的最终物性参数构建所述等效源模型；
利用所述等效源模型替代所述重磁异常场的地质体场源，完成对重磁异常场的重构。
将大型线性方程组的求解转换为对场源点的物性参数的逐点解算，大大降低了计算复杂度，降低了所需时间和内存消耗，能够适用于各种重磁位场的重构，尤其适用于高分辨率、高精度全球重磁位场等效源模型的快速构建，从而为水下匹配导航提供高精度的重磁场信息。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种重磁异常场场源点物性参数解算方法，其特征在于，所述方法包括：
第一次运算中，根据长度为N的观测点异常值序列中第一个观测点的异常值f1 (0)解算所述第一个观测点下方第一个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000011
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000012
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000013
在相应观测点处产生的场值，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000014
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000015
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000016
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000017
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000018
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000019
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列；
第二次运算中，利用第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列采用与第一次运算中相同的步骤对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列；
同理，第k次运算中，利用经过第k-1次运算得到的第k-1运算观测点异常值序列再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列，直至所述第k运算观测点异常值序列中的最大值小于预设阈值，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
2.根据权利要求1所述的一种高精度重磁异常场重构方法，其特征在于，所述根据观测点的异常值解算场源点的物性参数具体为：求解
Figure FDA0002609479320000021
得到
Figure FDA0002609479320000022
其中，
Figure FDA0002609479320000023
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure FDA0002609479320000024
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，aij为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
3.根据权利要求2所述的一种高精度重磁异常场重构方法，其特征在于，所述场源点为点质量时，aij表示为：
Figure FDA0002609479320000025
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure FDA0002609479320000026
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure FDA0002609479320000027
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
4.根据权利要求2所述的一种高精度重磁异常场重构方法，其特征在于，所述场源点为磁偶极子时，aij表示为：
Figure FDA0002609479320000028
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure FDA0002609479320000029
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
5.一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，其特征在于，包括：
第一次运算模块，用于根据长度为N的观测点异常值序列中第一个观测点的异常值f1 (0)解算所述第一个观测点下方第一个场源点的物性参数
Figure FDA00026094793200000210
并计算所述第一个场源点的物性参数
Figure FDA00026094793200000211
在各个观测点处产生的场值，同时所有观测点的异常值减去所述第一个场源点的物性参数
Figure FDA00026094793200000212
在相应观测点处产生的场值，得到第一观测点异常值序列；
再利用第一观测点异常值序列中第二个观测点的异常值解算第二个场源点的物性参数
Figure FDA00026094793200000213
并计算所述第二个场源点的物性参数
Figure FDA00026094793200000214
在各个观测点处产生的场值，同时第一观测点异常值序列中所有观测点的异常值减去所述第二个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000031
在相应观测点处产生的场值，得到第二观测点异常值序列；
直至利用第N-1观测点异常值序列中第N个观测点的异常值解算第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000032
并计算所述第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000033
在各个观测点处产生的场值，同时第N-1观测点异常值序列中所有观测点异常值减去所述第N个场源点的物性参数
Figure FDA0002609479320000034
在相应观测点处产生的场值，得到第N观测点异常值序列，至此第一次运算模块中所有所述场源点的物性参数解算完成，将所述第N观测点异常值序列作为所述第一次运算中得到的第一运算观测点异常值序列；
第二次运算模块，用于利用第一次运算模块中得到的第一运算观测点异常值序列采用与第一次运算模块中相同的过程对所述所有场源点的物性参数进行逐点解算，并得到第二运算观测点异常值序列；
同理，第k次运算模块，用于利用经过第k-1次运算模块得到的第k-1运算观测点异常值序列再次逐点解算所有所述场源点的物性参数，并得到第k运算观测点异常值序列，直至所述第k运算观测点异常值序列中的最大值小于预设阈值，终止计算；将每个所述场源点在k次运算中解算得到的物性参数之和作为所述场源点的最终物性参数；其中，k为大于1的自然数。
6.根据权利要求5所述的一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，其特征在于，所述第k次运算模块还包括物性参数解算子模块，所述物性参数解算子模块用于求解
Figure FDA0002609479320000035
得到
Figure FDA0002609479320000036
其中，
Figure FDA0002609479320000037
为第k次运算的第j个观测点异常值，
Figure FDA0002609479320000038
为第k次运算的第i个场源点的物性参数，a为由所述第i个场源点与第j个观测点坐标位置确定的观测方程系数。
7.根据权利要求6所述的一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，其特征在于，所述物性参数解算子模块包括点质量解算子单元，所述点质量解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure FDA0002609479320000039
式中，G为引力常数，R为地球平均半径，Ri为点质量
Figure FDA00026094793200000310
与地心的距离，rij和φij分别为点质量
Figure FDA0002609479320000041
和第j个观测点之间的距离和球心角距。
8.根据权利要求6所述的一种重磁异常场场源点物性参数解算系统，其特征在于，所述物性参数解算子模块包括磁偶极子解算子单元，所述磁偶极子解算子单元中所述观测方程系数aij表示为：
Figure FDA0002609479320000042
其中，(xj,yj,zj)为第j个观测点的坐标，(ξi,ηi,ζi)为第i个场源点的坐标，rij为磁偶极子
Figure FDA0002609479320000043
和第j个观测点之间的距离，α、β、γ分别为磁力异常的方向与x、y、z坐标轴的夹角。
9.一种重磁异常场重构方法，其特征在于，具体包括：
在所述重磁异常场范围内设置观测点，并获取所有所述观测点处测得的异常值，得到观测点异常值序列；
确定等效源模型中场源点的空间分布，使所述等效源模型的场源点的空间分布与所述观测点一一对应；
采用如权利要求1所述的重磁异常场场源点物性参数解算方法对所述场源点的物性参数进行逐点解算，得到所述场源点的最终物性参数；
根据所述场源点的最终物性参数构建所述等效源模型；
利用所述等效源模型替代所述重磁异常场的地质体场源，完成对重磁异常场的重构。
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