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A Bayesian Inference Approach to Reduce Uncertainty in Magnetotelluric Inversion: A Synthetic Case Study

Journal of Geoscience and Environment Protection 2019年第2期7卷 62-75页

作者： osborne kachaje Liangjun Yan Zhou Zhang School of Geophysics Yangtze University Wuhan China Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources Yangtze University Wuhan China Depertment of Physics and Biochemical Sciences University of Malawi Blantyre Malawi State Key Laboratory of Isotope Geochemistry Guangzhou Institute of Geochemistry Chinese Academy of Sciences Guangzhou China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of Sciences Beijing China

The deterministic geophysical inversion methods are dominant when inverting magnetotelluric data whereby its results largely depends on the assumed initial model and only a single representative solution is obtained. A common problem to this approach is that all inversion techniques suffer from non-uniqueness since all model solutions are subjected to errors, under-determination and uncertainty. A statistical approach in nature is a possible solution to this problem as it can provide extensive information about unknown parameters. In this paper, we developed a 1D Bayesian inversion code based Metropolis-Hastings algorithm whereby the uncertainty of the earth model parameters were quantified by examining the posterior model distribution. As a test, we applied the inversion algorithm to synthetic model data obtained from available literature based on a three layer model (K, H, A and Q). The frequency for the magnetotelluric impedance data was generated from 0.01 to 100 Hz. A 5% Gaussian noise was added at each frequency in order to simulate errors to the synthetic results. The developed algorithm has been successfully applied to all types of models and results obtained have demonstrated a good compatibility with the initial synthetic model data.

关键词： Bayesian Inversion Magnetotellurics MCMC Metropolis-Hastings Uncertainty

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基于GPU并行的大地电磁二维正演

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中国锰业 2018年第3期36卷 13-15页

作者：刘庆徐凤姣 osborne kachaje 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100

对于实测数据的高维MT反演而言,计算所耗的时间与计算机的内存容量仍然是限制其进一步发展的主要因素。有效地减少单次正演的运算时间以及控制正演程序所占用的内存容量,将有效地促进实测数据的高维MT反演。在有限单元法的基础上采用全... 详细信息

对于实测数据的高维MT反演而言,计算所耗的时间与计算机的内存容量仍然是限制其进一步发展的主要因素。有效地减少单次正演的运算时间以及控制正演程序所占用的内存容量,将有效地促进实测数据的高维MT反演。在有限单元法的基础上采用全稀疏存储的策略,极大地减少了MT二维正演程序所占用地内存容量。与此同时,基于CPU(Open MP)和GPU(CUDA)异构并行处理的方式,有效地减少了MT二维正演的运算时间。

关键词： MT2维正演有限单元法全稀疏存储并行计算

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