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本申请实施例提供一种基于无监督机器学习的磁异常矢量聚类反演方法,属于地球物理勘测技术领域。该方法包括:将一组磁异常数据表示为公式1,磁化强度矢量反演为公式2;反演模型的磁化强度m与M个反演模型的三个分量之间的关系为公式3,M个反演模型沿x、y、z轴的三个分量为公式4;第j个反演模型的磁化方向单位矢量为公式5:通过求解目标函数极小,获得反演解,所述目标函数表示为公式6;FMC聚类分析的目标函数为公式7:根据先验信息形成引导式糊C均值聚类目标函数,所述引导式糊C均值聚类目标函数表示为公式8;根据公式8及公式6得到磁异常矢量聚类反演的总目标函数,总目标函数表示公式9。这样,可得较好的反演结果。