二维视电阻率断面的快速最小二乘反演

快速最小二乘反演是以平滑限定的最小二乘方法为基础,是对二维视电阻率断面进行反演的一种方法。反演过程不需要提供初始模型,在首次迭代时使用一均匀介质地下模型作为初始模型,该模型的视电阻率偏导数值可以用解析法得到。在后面的迭代中,使用了拟牛顿法去修改每一次迭代的偏导数矩阵,避免了偏导数矩阵的直接计算,从而减少了计算时间和存储空间。同时运用牛顿矩阵校正技术解最小二乘方程组也减少了大量的计算时间。总之,该方     

起伏地形大地电磁二维反演

为了适应地形起伏的实际地质情况,开展带地形的最小二乘二维反演研究。鉴于大地电磁(MT)反演的不适定问题,引入Tikhonov的正则化方法,从而获得关于总目标函数的方程,利用光滑约束最小二乘法求解总目标函数方程。由于正则化因子值与反演精度以及稳定性相关,采用主动约束平衡方法获取最优化的正则化因子,以确保反演精度和稳定性都达到最佳。与此同时,利用电磁场互易定理以节省反演迭代过程求解雅可比矩阵的计算时间。构建了若干地质构造模型进行试算,分别讨论TE、TM模式以及二者联合模式的反演结果,并与前人研究工作对比以说明本文方法的反演效果。     

高密度电阻率法二维反演在工程勘探中的应用

应用高密度电阻率法二维反演方法能够提高资料解释的准确性。通过几个最小二乘法反演在工程勘探中的应用实例,说明高密度电阻率法二维反演处理的优越性。     

二维电阻率图像重建的一种新方法

本文提出了一种新的二维电阻率成像方法,即电阻率层析成像.介绍了电阻率成像的几种供收方式,借鉴地震波和电磁波的反投影技术,应用电阻率反投影并联合使用常规算法,即导电α中心法作正演计算、非线性最小二乘法作反演修改,从而进行二维电阻率的图像重建.用Fortran语言编制了实现上述过程的程序,进行了大量数字模拟实验,获得较好的成像效果.     

巷道U型激电探测及近似反演

利用巷道顶底板或侧帮进行联合探测,即形成U型的观测系统,其分两步进行:分别在巷道两个侧帮上布设电极并进行独立的观测,并独立完成两个侧帮的反演;在迎头布设观测电极,供电电极在侧帮上同步向后方移动观测,利用侧帮的反演结果作约束,完成迎头前方的反演。采用约束最小二乘最优化反演算法对两个模型进行二维近似反演,算例表明:巷道U型探测数据的二维近似反演对巷道侧方能获得较好的结果,利用侧方结果约束联合解释能对迎头前方进行反演成像。巷道U型探测充分利用巷道侧方和迎头探测的客观差异,能提高迎头超前探测效果。     

点源二维地电模型反演方法的研究

为了提高电法勘探数据解释的能力,寻找较好的二维反演方法,本文在研究改进的阻尼最小二乘法在二维反演中应用的同时,成功地引进和发展了Box-Kanemasu反演法。在微机上实现了电法勘探数据的二维反演解释。理论和实际地电模型的二维反演算例表明,该方法的理论是正确的,方法是切实可行的。     

基于稳定逆时传播算子的黏声介质最小二乘逆时偏移

基于GSLS模型黏声介质二阶拟微分方程,采用伪谱法进行数值模拟。针对黏声介质逆时传播过程中产生的高频不稳定问题,提出加入规则化算子对其进行消除的方法,构建了稳定的逆时传播算子。在最小二乘反演的基础上,将黏声介质逆时偏移与最小二乘思路相结合,发展了带有振幅补偿的黏声介质最小二乘逆时偏移(LSRTM)。Marmousi模型结果表明:相对于常规最小二乘逆时偏移,黏声介质最小二乘逆时偏移校正了地层的黏滞性,得到了更加精确可靠的保幅成像剖面。     

岩石激发极化衰减谱的多指数反演

激发极化衰减谱比极化率具有更为丰富的储层信息,与地层的孔隙结构、渗透率、地层水电阻率以及泥质含量密切相关。衰减谱是一系列单指数衰减的线性叠加,因此,可以对衰减谱进行多指数反演,得到弛豫时间谱,从而可以更好地利用激发极化衰减谱来进行储层评价。一般的非负最小二乘反演的结果振荡剧烈,与实际情况不相符。这里采用阻尼最小二乘方法,结合奇异值分解技术对泥质砂岩的激发极化衰减谱进行了多指数反演,得到了光滑连续的弛豫时间谱,弛豫时间分布点数为32点~64点较合适,算法和软件对实际的岩心具有较好的效果。     

直流电阻率测深二维自适应正则化反演

直流电阻率测深二维反演中,正则化参数的选取影响反演结果分辨率及反演过程稳定性。利用主动约束平衡正则化因子,进行直流电阻率光滑约束最小二乘二维自适应反演,改善直流电阻率测深二维反演的分辨率与稳定性。在反演迭代过程中,正则化因子根据模型参数的空间展布函数进行自适应计算、正则化参数的自适应计算。模拟数据反演结果验证了该方法的有效性与可行性,反演结果能准确地反映地下模型的真实电性结构。     

多边形体△T最优化反渍團定火烧区

根据火烧区烧变岩△T磁异常特征,选择均匀滋化多边形体反演模型,采用最优化反演方法圈定火烧区边界通过阻尼最小二乘法自动迭代反演,减少了迭代次数和多解性,提高了解释精度。经理论模型与实例试算,证明了方法的有效性。      

多边形体ΔT最优化反演圈定火烧区

根据火烧区变岩ΔＴ磁异常特征，选择均匀磁化多边形反演模型，采用最优化反演方法圈 定火烧区边界；通过阻尼最小二乘法自动迭代反演，减少迭代次数和多解性，提高了解释精度。经理论模型与实例试算，证明了方法的有效性。     

直流电阻率测深中二维与三维反演结果的对比与分析

直流电阻率测深中,用二维反演程序对三维地质体进行了反演,并与三维反演结果进行对比和分析。首先,对比二维和三维最小二乘反演在正演模拟算法和先验信息的确定方法;然后,对若干比较典型的模型进行反演实例对比。由于二维程序反演仅考虑单个剖面的电阻率信息,无论是在异常位置、形态及电阻率特性上,其反演精度都比较低;三维电阻率反演综合了多个测深剖面的电阻率信息,其结果与实际模型吻合得非常好。     

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。     

半航空瞬变电磁自适应正则化-阻尼最小二乘算法研究

反演问题一直是地球物理的重点研究问题之一。本文以长导线源半航空瞬变电磁为例,对时间域半航空数据进行一维反演研究。将自适应正则化(ARIA)反演方法和阻尼最小二乘(LM)反演方法相结合,提出一种改进的反演方法:自适应正则化-阻尼最小二乘(ARIA-LM)反演算法。本文选用三层理论模型对比阻尼最小二乘算法、自适应正则化反演算法与本文方法,并使用四层理论地层模型来验证算法的有效性和可靠性。结果表明:该算法在一定程度上对高阻分辨率增强,能有效提高反演的精度及稳定性。     

多边形体△T最优化反演圈定火烧区

根据火烧区炮变岩△Ｔ磁异常特征，选择均匀磁化多边形体反演模型，采用最优化反演方法圈定火烧区边界；通过阻尼最小二乘法自动迭代反演，减少了这代次数和多解性，提高了解释精度。经理论模型与实例试算，证明了方法的有效性。     

起伏地形条件下FPS不同解释方法对比

固定点源激电测深(FPS)是一种有效的激发极化测深勘探方法,但在数据解释中,常规的定量解释法只适应较为简单的地电条件,在起伏地形条件下其解释效果会受到较为明显的影响。针对常规的定量解释方法所存在的不足与缺陷,这里从有限单元法正演模拟入手,采用最小二乘法进行反演计算,实现了在起伏地形条件下的对地电模型进行模拟计算,并将圆弧交汇-相对强度计算结果与最小二乘反演计算结果进行对比。结果表明:最小二乘反演方法能适应起伏地形对模型进行反演计算,其反演效果优于圆弧交汇-相对强度法计算结果。     

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     

重磁似二度体人机联作最优化反演方法

人机联作方法与最优化方法是重磁异常反演中常用的方法。利用人机联作进行反演,使用灵活、适应性强,物理意义明显、反演过程易于控制。最优化方法则是一种能够自动迭代、拟合精度较高的反演方法。我们将这两种方法联合使用,称为人机联作最优化反演方法。它具备了一般人机联作与最优化方法的优点,同时又弥补了它们各自的不足,简化了反演过程中数据准备工作。我们在利用该方法进行重磁资料反演时,通常在人机联作时给出初始地质体模型,通过调整模型参数,对实测异常拟合,其精度由人来控制,在这里所需要的是异常形态及其幅值的满足。然后由最优化反演过程进行自动迭代反演,从而得到拟合程度较好的反演结果。     

PSO-LSSVM模型在位移反分析中的应用

提出了一种基于均匀设计原理、最小二乘支持向量机(LSSVM)和粒子群优化算法(PSO)的快速位移反分析方法。该方法利用均匀设计和有限差分法获得学习样本,再用粒子群算法搜索最优的最小二乘支持向量机模型参数。并用最小二乘支持向量机回归模型建立反演参数与监测点位移值之间的非线性映射关系,最后用粒子群算法从全局空间上搜索与实测位移最吻合的反演参数。该反演模型利用了粒子群算法高效简单、均匀设计构造高质量小样本以及最小二乘支持向量机的小样本、泛化性能好的特点。将该模型应用于龙滩水电站左岸地下厂房区岩体地应力场的反演分析中,计算结果与实测的位移值和地应力值均吻合较好,说明了该模型在岩土工程快速反演分析中具有良好的应用价值。     

岩石复电阻率Dias模型及其参数求取方法

Dias模型是众多描述岩石复电阻率的频散特性模型中的一种,它不但参数少,且可由这些参数导出具有特定物理意义的参数。针对Dias模型参数的求取及反演解的不确定性评价,这里提出了一种模拟退火阻尼最小二乘联合反演方法。该方法首先将参数求解空间离散化,利用模拟退火找到全局最优解区间,然后利用阻尼最小二乘法在解空间进行求解。该方法有效地克服了原来两种方法的反演速度慢、反演结果依赖于初值的缺点,并实现了对反演结果多解性的评价。研究结果表明,对于岩石复电阻率数据的处理解释,Dias模型的使用比传统的Cole模型及其变形更具有潜在的优势。