应用改进的遗传算法反演多层密度界面

利用具有全局优化功能的遗传算法直接反演多层密度界面.首先根据重力反演的特点对遗传算法进行改进, 使遗传算法基因交换过程中交换位置的确定同重力异常的拟合情况相结合, 给出适合于重力反演特点的遗传算法.然后利用改进后的遗传算法直接反演多层密度界面.理论模型和实际剖面的计算表明改进是有效的.      

拟神经网络反演在煤田中应用

Parker快速富氏变换反演单一密度界面存在两方面问题：一是求解目标界面重力异常难度较大;二是受正演速度及反演参量维数的限制,不能对界面进行精细划分.拟神经网络BP算法的引入,首先解决了快速三维正演问题,又突破了反演参量维数的限制,实现快速收敛,有效解决两个或多个密度界面的反演问题.在实际应用中,先用密度“补偿法”正演求取剩余生力异常,然后利用拟神经网络BP算法同时反演两个二维密度界面,拟合求得两个界面的深度异常,在此基础上预测煤田.     

基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面反演中的应用

BP神经网络方法在二维密度界面的反演中取得了较好的效果,但在反演三维界面时,由于模型更复杂、参数更多,BP神经网络的收敛速度和反演精度都有一定程度的下降。为了改善反演效果,本文利用遗传算法对BP神经网络的权值、阈值选择过程进行优化,获得了更好的网络模型;并将此模型应用于密度界面模型的反演中,预测误差从上百米减小到数十米,同时迭代计算步数减少了近2/3,有效减少了计算时间,反演结果更准确。利用基于遗传算法优化的BP神经网络反演了法国某地区莫霍面深度,预测相对误差仅为1.8%,取得了较好的应用效果。基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面的反演中具有良好的应用价值和研究前景。     

激发极化数据的最小二乘二维反演方法

给出了一种电阻雍激发极化法数据的最小二乘二维反演方法,该方法与以往这类方法的主要差别在于网格单元中电导率和极化率参数呈线性变化而不是均匀值,从而使电经和极化率的反演结果更准确,更容易用等值线成图,方法在二维有限元正演计算中,采用三角单元,使实测数据反演前不需要进行地形改正;在目标函数中加入最简单模型以及背景场等先验信息,既民反演问题的多解性,又使反结果更接近实际情况,还采用了前人用电位函数与模型参     

用遗传算法反演各向异性介质弹性参数

研究了用遗传算法来反演各向异性介质的弹性常数。首先概述遗传算法的基本原理,然后以横向各向同性介质的一维模型反演为例,重点讨论了交换概率、更新概率、变异概率和控制温度对反演收敛速度的影响。为改进收敛性能,反演中利用模拟退火法中的控制温度对目标函数作尺度变换,并采用了层剥离技术。对有噪及二维情形也作了考虑。计算表明遗传算法反演是一种良好的非线性反演方法。     

二维最平模型的大地电磁快速反演

在已有原理的基础上，本文给出了一种新的大地电磁二维快速反演方法，该方法在合理的模型网格下，求模型的纵向和横向一阶偏导数平方最小，反演得到最平滑模型，有效地消除了二维近似反演中易出现的多构造和数据过拟合现象。同时，引入总体控制函数以及用牛顿单变量寻根法求拉格朗日因子，使反演快速、稳定地收敛。理论模型试算表明，该方法比近来发展的同类反演方法效果更好，另外，野外资料的反演也取得了比较满意的结果。     

非迭代,非线性二维重力反演计算方法

本文叙述了非迭代、非线性二维重力反演方法的原理、模型计算及应用效果等。与以往诸多的求界面重力反演方法相比,该法的主要特点是：将界面的深度用一幂级数的形式表示,且幂级数系数的计算与界面上下地层的密度差无关。因此,一旦求出了幂级数的系数,由界面的密度差可直接得到界面的深度,且幂级数收敛的速度很快。     

二维磁异常频率域最优化反演方法

本文研究了二维厚板包络谱的特点,提出了一种最小二乘拟合逐次逼近振幅谱求取包络谱的方法,对二维厚板频谱分别对对数包络谱、对数振幅谱、包络谱和振幅谱四种目标函数采用阻尼最小二乘法作最优化反演,结果表明用对数包络谱确定J、h、2L、α参数作为振幅谱反演的初值,对振幅谱再作一次最优化反演的方法效果较好。     

土壤铅含量高光谱遥感反演中波段选择方法研究

利用高光谱遥感数据进行了南京郊外土壤重金属元素铅的含量反演,由于高光谱数据波段众多,波段选择或变换至关重要。比较了基于次贪婪的前向选择模型的最小角度拟合和基于遗传算法进行波段选择的最小二乘和偏最小二乘拟合,结果发现基于遗传算法的偏最小二乘反演结果优于全波段的偏最小二乘,表明波段选择在高光谱反演重金属中是有益的。尽管采取了波段选择后的各方法在反演时均能达到70%以上的训练精度,但因遗传算法搜索的解空间范围更宽广,使得基于遗传算法的偏最小二乘优于前向选择模型的最小角度拟合。最后还比较了基于遗传算法的普通最小二乘和偏最小二乘拟合,结果表明偏最小二乘更优,因此在高光谱反演重金属含量当中,偏最小二乘精度较高,而在波段选择方法中,遗传算法更优。     

二维地层结构和速度的走时反演

介绍了在倾斜均匀各向同性层状介质情况下，根据地震反射走时反演二维地层结构和地层一地震射线层析成像方法－走时反演。正演模型射线追踪是根据Ｆｅｒｍａｔ原理实现的，即求解满足该原理的非线性方程组得到射线与界面的交点，进而计算相应的走时。反演是先假设一初始模型，用最优化方法使射线追踪走时的残差极小。最后计算了分辨矩阵和信息密度矩阵，以评价反演结果。对有噪情形也进行了反演。     

重力异常与高程关系的统计分析

本文采用数理统计方法,对我国东南部约300万km²范围内的布伽重力异常和地形高程的关系进行了统计分析。通过对布伽异常和高程关系的讨论,提出了一种分离重力异常的方法。利用这种方法对某区与高程有关的重力异常和因地壳地质构造引起的剩余重力异常进行分解,编制了相应的图件。这为不同构造单元的密度结构特征及其可能的深部构造轮廓的推断提供了信息。     

APPLICATION OF MAGNETOMETRIC DATA IN THE STUDY OF DEEP CRUSTAL STRUCTURE IN PLATFORM PROVINCES

Results of regional geophysical work in the U.S.S.R. allow a measure of correlation between the known structural features of the crust and those of the geomagnetic field. The “normal” magnetic field used for identifying magnetic anomalies is obtained by graphic smoothing of isolines of total intensity T. Detailed analysis of data obtained in aeromagnetic and gravity surveys throughout the U. S. S. R. leads to the conclusion that the cause of the observed regional magnetic and gravity anomalies lies in the same associated geologic objects located at the same level - that of a magnetoactive interval of the crystalline envelope of the earth. The conclusions that can be drawn from existing data are: 1) the existence of “continental” anomalies of the geomagnetic field cannot be explained as an effect of the crust; 2) the basaltic layer does not affect the distribution of the geomagnetic field; 3) the anomalies in the basic (normal) geomagnetic field are caused by the presence of thermomagnetic geologic bodies in the granitic layer; accordingly, it is theoretically possible to determine the thickness of the continental layer from magnetometric data. A table showing correlative depths of the basaltic layer, its thickness, and anomalous magnetic field, as well as magnetic profiles is included.--C. E. Sears.     

位场广义线性综合反演系统的建立

以BG理论为基础,首先在重磁异常线性反演中将该理论与吉洪诺夫正则化方法相结合求解地下密度源(或磁源)分布及质心(或磁质心)位置;在重磁非线性反演中结合应用正则化方法和马奎特思想给出一种确定地下密度(或磁性)界面的稳定迭代算法:正则—马奎特法其次研究一种综合多和磁两种异常联合反演既是磁界面也是密度界面的方法。最后,以判断重磁异常是否同源的对应分析为先导,将上述方法综合于一起建立了重磁异常广义线性人机交互式综合反演系统。实际地区的应用已取得较好效果。     

重磁异常的人机联作校正－迭代反演

本文提出了三度体重磁异常的人机联作校正－迭代反演方法。该方法用二度半组合多边形棱柱体来逼近三度体，从而把三度体重磁异常反演问题转化为二度半体的反演问题；为了消除组合体迭加场的影响，该方法采用了一种校正－迭代技术。理论模型反演计算表明，该方法实际可行。     

重磁异常的人机联作校正－迭代反演

本文提出了三度体重磁异常的人机联作校正－迭代反演方法。该方法用二度半组合多边形棱柱体来逼近三度体，从而把三度体重磁异常反演问题转化为二度半体的反演问题；为了消除组合体迭加场的影响，该方法采用了一种校正－迭代技术。理论模型反演计算表明，该方法实际可行。     

石油重磁资料处理解释系统在微机上的实现

微机技术的发展和石油重磁勘探的需要促使了石油重磁资料微机处理和解释系统的建立。系统由输入、输出辅助子系统、重磁场分离和转换子系统及五个反演解释子系统八部分组成。五个反演解释子系统针对重磁力方法在油气勘探中所能解决的地质问题的类型不同而设计。计算模块的选择注意到方法的有效和适应，地球物理综合解释的需要及平面与剖面、定量正演与反演相结合的重要性。实际应用例子说明系统建立的成功和有效     

重力勘查的近况与展望

本文在前一部分扼要回顾了地矿部门近年来的重力勘查工作,指出在七个方面取得的进展。特别是七十年代末系统开展的区域重力调查工作方面:建立了统一的重力基点网;发展了测高技术;研制了带恒温的大测程重力仪;研究了多功能重力数据库;制定了一套适应区域重力调查需要的野外及资料整理技术规定。因而使在全国规模上开展的1:20万、1:100万区域重力调查起步良好,成果可喜。同时,在重力普详查找矿和其他领域工作中也获得较好的成果。本文后一部分对今后重力勘查工作做了展望。提出要进一步扩大应用范围,要在重力勘查技术上有所发展,要在已基本解决野外工作方法的基础上大力开展重力编图和资料的解释及应用。并对一些重要概念做了具体分析。如在布格重力异常的认识、“群体”问题、分解区域场和局部异常及人机对话反演选择法上做了初步探讨,以供物探工作者参考。     

勘查油气田化探新方法——土壤相态烃测量法

烃气测量是油气化探最主要的方法。目前应用的烃气测量方法有两类:一类是测量土壤中游离烃气如K—V指纹法、吸附丝法、物上气法及直接取土壤气测量法等。此类方法由于需特殊设备及壤气测量方法本身固有的缺陷,目前还未得到普遍应用,另一类为土壤吸附烃气法即国内外目前普遍使用的酸解烃气法、此法在多数油气田上取得好效果,但也有相当多的地区如黄土、荒漠及水网发育等特殊景观区效果不好或不显著。本文介绍一种新的烃气测量法──土壤相态烃测量法。这是用一种特殊的技术,只选择性提取由油气藏渗漏过程中保存在运移通道围岩及近地表土壤各种次生矿物结构中以"穴居"态存在的轻烃组分。"穴居"态烃为累积性的指标,不受外界温度、修水等的影响,保存较牢固,测定结果稳定。相态烃法避免了酸解烃法存在的生物成因烃、矿物同生烃及碳酸盐的干扰影响,提高了测量指标的信噪比,突出了应有的异常。本方法已在黄土厚覆盖区两个已知油气田和一个风成沙覆盖的断裂发育油田上试验获得成功,结果表明相态烃法优于酸解烃法。     

基于EIGEN-6C2重力场模型反演青藏高原地壳结构

重力数据是地下场源产生的重力场的叠加, 包含了地下从浅部到深部的丰富信息.高阶卫星资料的丰富为青藏高原深部构造研究提供了重要资料.基于EIGEN-6C2模型作为原始数据, 首先对青藏高原布格重力异常和均衡重力异常分别作1~5阶尺度分解, 得到不同尺度重力异常的分布特性, 探讨不同空间尺度反映的地壳构造意义.其次, 基于径向对数功率谱估计平均深度方法理论, 进一步研究1~5阶细节反映的场源深度.再次, 利用Canny算子的多尺度边缘检测识别和分析重力异常中表现不明显的断裂, 定位断裂在地表的位置, 识别青藏高原内部断块边界, 完成活动块体和次级块体的划分.最后, 对布格重力异常进行沉积层及岩石圈改正, 采用Parker-Oldenbarg三维位场反演法反演青藏高原莫霍界面起伏.      

Density structure of the Northeast German basin: 3D modelling along the DEKORP line BASIN96

The key for understanding the dynamics of the Northeast German basin is the knowledge of its present-day structures. Our studies are focused on the complex geometry and evolution of this basin by the aid of numerical models. To support this task, it was necessary to consider and integrate all available geoscientific information. Based on borehole data, depth maps and on results of isostatic modelling we derived a 3D model of the basin structure. A smoothed map of the regional gravity field (after Grosse and Conrad, 1990) completed the data base. By means of 3D gravity modelling, the initial model structure was modified to fit in the geophysical data set.An important characteristic of the Northeast German Basin is the presence of Upper Permian Zechstein salt. The salt domes and walls related to the postdepositional mobilisation of the salt layer cause pronounced negative gravity anomalies. This effect is considered as a central problem in this study. In order to investigate possible causes of gravimetric anomalies, we studied the influence of different crustal depth levels. We applied a 3D gravity stripping approach to eliminate the gravimetric effects caused by sedimentary fill of the basin and to separate density anomalies within the sedimentary fill from the influence of deeper levels in the crystalline crust. Complementary, we calculated the downward continuation of the gravimetric field to the basin floor and compared the outcome with the results obtained by 3D stripping. The good fit between the calculated gravity anomalies and the measured anomalies confirms the applicability of the approach. Additionally, we interpreted the Bouguer anomalies in terms of crustal density distribution and discuss the model concerning its consistency with other geophysical data considering the first results of the seismic reflection experiment DEKORP BASIN96.