曲面位场的正则化线性规划法直接反演技术

讨论了可用于起伏地形上重磁位场数据直接反演的、正则化的线性规划反演方法,给出了求解模型、求解方法及相关的技术措施。通过理论模型试算,证明了方法的可行性,在某铜镍矿区的应用验证了方法的实用性。     

一种二阶锥线性化方法在上限有限元中的应用研究

对于平面应变条件下岩土稳定性分析,基于线性规划的上限有限元需对常用的摩尔-库仑屈服准则形成的二阶锥约束进行线性化,直接地处理方法是以外接多边形替代锥体投影形成的圆域。为了提高线性化精度往往需直接增加外接多边形边数,从而造成线性规划模型中决策变量包含大量的塑性乘子变量,使计算难度大为增加甚至变得不可行。为此,引入Ben-Tal和Nemirovsky提出的一种二阶锥线性化方法,并将其嵌入到自编的上限有限元程序。经算例分析发现,该法与外接多边形线性化方法所获计算结果相互印证,且其通过适量的增加决策变量和等式约束数目,能保证摩尔-库仑屈服准则线性化精度,同时形成的线性规划规模更小,可望应用于基于线性规划模型的上限有限元中。     

线性规划法解磁异常反问题

本文在前人工作的基础上,对线性规划法用于磁异常的反演作进一步探讨。提出了运用线性规划法解磁异常反问题的求解步骤:先确定引起异常的地下磁性体质心界限和边界分布范围,然后在此范围内,求磁性物质磁化强度的分布。这样可以使寻求实际磁性体的空间范围缩小,较细致地了解物质在一定范围内的磁性分布。文中对二度及三度异常都做了反演计算,并应用于矿区实例。讨论了方法求解的稳定性,发现利用特定意义下目标函数的极值做为反演信息解释是较稳定的,它并不因原始数据的微小误差而产生较大的变化。     

惩罚函数法在磁异常解释中的应用

一、前言近年来,由于电子计算技术广泛应用,在物探资料推断解释中引入了一些最优化算法。有关这些算法的基本理论及其在地球物理反演问题中具体应用己有较详尽的论述。但是,一般的无约束最优化算法无论在模型实验还是实际资料处理中都存在多解性,这往往会影响反演结果的可靠程度。因此,最近几年地球物理反演理论己逐渐集中于研究约束条件下的最优解问题。例如Safon、Vasseur以及Cuer(1977)提出利用线性规划方法,在有各种     

惩罚函数法在磁异常解释中的应用

近年来,在物探资料推断解释过程中不断引入一些最优化反演算法.无约束最优化算法往往因为多解性,效果一般都不太好.所以最近在地球物理反演理论方面,已逐渐注意研究在约束条件下的最优解问题.常用的数学工具是线性或非线性规划(带约束)方法,本文着重讨论其中的惩罚函数法,并把它引入磁异常模型和实例的反演计算.计算结果表明,它确能减少反演解的多解性,比一般无约束方法能取得更有意义的结果.     

重磁反演的群体优生遗传算法

重磁反演常具有众多变量,通常的遗传算法编码方式和搜索模式不能适用。采用０—１ 编码群体优生遗传算法,实现了把遗传算法运用于众多变量的重磁反演,使用进化变异能使运算后期顺利收敛,同时更加接近全局极值,取得了良好的实用效果     

Tau-P域参数反演

对共中心点道集,把地震反射数据从时间—空间域(t—x)变到r—p域,可以恢复平面波响应,求出不同入射方向时的平面被反射系数序列。由于地震波传播过程中的衰减、扩散效应等,求得的平面波反射系数是有限带宽的,用一般的方法反演介质的速度、密度、波阻抗得出的结果精度很差,难以应用到岩性或地震地层学的解释。P.M.Carrion提出的应用振幅的反演方法中,对带限资料使用了矩阵反演方法,得出的结果还是不理想。本文发展了P.M、Carrion提出的方法:利用L_1模极小化问题的线性规划反演方法,首先恢复出真正的反射系数序列,然后可利用单散射近似的反射系数公式求取速度、密度分布。该方法可用于大偏移距的地震资料,反演深部的速度分布。     

利用初至时距进行相位改正的波动方程析射线法

我们利用初至时距改正非线性波动方程反演方法中的相位畸变问题，从而改善了大变量速度层析射线重精度，并帮助解决了波动方程反演的不适当问题，当速度分布变化较大时，普通的非线性波动方程反演严重不适定，对于这样严重的非线性问题，不能获得正确的反结果。     

二维航磁异常无约束最优化反演

一、简述利用计算机对物探数据进行自动反演,具有拟合速度快,人为因素少等优点。采用无约束条件下求目标函数极小值的最优化方法,如变尺度法、共轭梯度法、马奎特法等,己广泛用于物探数据自动化解释中,并取得了良好的效果。由于多参量解的等效性与多解等特点,在无约束条件下,初始参量不准确时,其解收敛慢,甚至不收敛,或误差较大,影响了它的应用效果;而有约束条件的求解,由于约束条件的存在,往往是十分困难的,必须求助于特殊的方法。本文探讨了在二维空间域航磁异常的反演解释中,通过引进辅助变量的方法,将地质和地球物理约束条件,代进新的解释变量中,使其成为无约束最优化反演问题,并用     

斜坡变形的相空间动力分析

基于现代反演理论，由时序数据重构相空间，通过反演各时序资料的相空间动力方程，探索出一条确定斜坡系统独立变量以及研究系统的动力演化行为的途径。     

蚁群算法在磁测资料反演解释中的应用

蚁群算法是模拟蚂蚁群体觅食行为的仿真优化算法,在旅行商等组合优化问题中展现出优异的性能,其在磁测资料反演解释中的应用却很少.基于磁测资料反演解释的特点,本文改善了目标函数值与信息素的映射机制,总结出节点划分策略的连续域多变量目标函数优化蚁群算法.并对磁测资料的模型参数反演进行理论模拟,最后应用于澳大利亚南部Iron Mount矿区低空航磁资料的条带状铁矿构建勘查,取得良好应用效果.     

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。     

考虑权值非负约束的泛克立格算法

泛克立格法是地质统计学的一种重要估值方法,当区域化变量在空间变异几何域内非平稳时常用泛克立格法来估值。然而,用泛克立格方程组计算估计权值时由于未对权的符号作任何限制,从而使得计算出的权值经常出现负权现象,而负权的存在有许多弊端,所以在许多应用中有必要对权值作非负要求。本文基于线性规划方法提出了一种考虑权值非负约束的泛克立格算法,该算法既考虑到了权值的非负约束条件,又利用了线性规划方法求解简便快捷的优点。     

TEM中心回线法计算考虑关断时间的全区视电阻率

详细推导了TEM法中心回线装置发射电流为斜阶跃波形条件下全区视电阻率迭代反演计算方法。对正演过程中对关断时间的积分采用了解析表示。对反演过程中求导运算,通过变量变换,将对电阻率的求导变换为对时间的求导,从而也给出简单的解析关系。避开了数值积分运算和差分替代导数的近似,提高了计算精度和速度。为克服迭代反演过程中要多次计算概率积分的耗时问题,采用标准数据库的方法一劳永逸地加以解决,也大大提高了计算精度和速度。对实测资料进行了计算,并通过算例对一些问题进行了讨论。     

叠前弹性反演在苏里格气田的应用

苏里格气田当含气饱和度小于70%时,泊松比变化不明显,用AVO方法进行含气性检测效果不甚理想。基于Fatti近似的弹性波阻抗方法,充分利用了叠前资料进行反演,包含了丰富的岩性及流体信息,但其小角度时的算法不稳定及建立在"湿"岩石背景假设条件下的反演精度不高的缺点也很明显。改进后的Fatti近似公式算法更加稳定且建立了基于真实岩石物理参数的变量关系,提高了反演精度。应用实例表明应用从弹性阻抗反演数据体中获得的λ-μ-ρ参数进行交会,对苏里格气田低含气饱和度的气层检测效果明显,很好地反映了储层信息。     

基于线性规划模型的极限分析上限有限元的实现

极限分析上限有限元法常利用三角形常应变率单元和摩尔-库仑屈服函数线性化的方法,以形成较易求解的线性规划模型。然而为满足计算精度,需引入大量的优化变量,增加了计算和存储的难度。为此,基于线性规划模型,利用MATLAB编制极限分析上限有限元程序,针对线性规划模型等式约束矩阵的高度稀疏性的特点,以稀疏矩阵的方式存储,从而在一定程度上解决了上述问题,使得上限有限元法能处理较大规模的岩土工程稳定性问题。以条形基础地基承载力课题为例进行算例分析,验证该方法的有效性,同时讨论了模型网格单元和塑性乘子数目对计算结果精度的影响。     

改进的贝叶斯迭代反演方法及其在白云岩致密储层识别的应用

由于低孔隙度和低渗透率的白云岩致密油储集层的纵波阻抗与其围岩差异非常小,利用叠后反演技术难以有效预测储层,而可以提取丰富弹性信息的叠前反演是解决此问题的有效手段,但是由于噪声等问题,叠前反演方程有较强的不适定性,笔者在贝叶斯框架下引入了改进的多变量柯西分布和改进的低频约束因子,重新推导了反演方程,获得了新的目标函数,有效地减少了反演的不适定性,从而提高了反演的稳定性,并结合迭代的思想来不断更新反演求解过程中的背景纵横波速度比值,从而增加了反演结果的精度。模型数据测试和实际资料应用都证明了该方法的稳定性和适用性。统计表明,利用提出的反演方法,目的层段内优质储层厚度预测吻合率高达89.75%。因此,此方法对类似硅质致密储层的勘探有重要的借鉴意义。     

长江漫滩区明挖隧道基坑降承压水优化分析

现阶段,基坑降水设计多通过理论计算结合数值模拟进行,然而,在保证安全的前提下,总抽水量仍具有优化空间。基于此,以江阴靖江长江隧道江北明挖基坑第二承压含水层降水施工为例,采用线性规划与数值模拟相结合的方法,在利用抽水试验反演渗透系数的基础上,通过数值模拟获取了构建线性规划模型的主要参数,求解了总抽水量最小时需开启的井点及对应抽水量,并与实际施工进行了对比。结果表明,在构建线性规划模型时,考虑的井数越多,管井位置越合理,得到的总抽水量和降深通常越小;对于开挖深度渐变的明挖隧道基坑,在挖深大区段抽水效率最高,此时挖深较浅区段的降水需求可能自然得到满足;降水优化可大幅降低开启井数、总抽水量和环境影响。     

基于高光谱技术的黑土地微量金属元素探测方法及地学意义

在土壤中重金属含量较低的情况下,重金属的高光谱特征响应非常微弱,不易构建精确的高光谱直接反演模型.为了解决上述问题,依据土壤化学变量间的理化性质,将重金属富集特征转移到与之相关的化学主量元素上,使重金属微弱的信息得以间接定量反演.文中以海伦市黑土土壤为研究对象,通过主成分分析、 聚类分析确定了主量元素氧化铁(Fe2O3...     

不同尺度的土壤含水量主被动微波联合反演方法研究

土壤含水量是水文、农业和气象等领域的关键参数,而微波遥感是目前监测土壤含水量最有效的手段之一。本文利用主动微波与被动微波数据,结合其他多源遥感数据,运用随机森林算法分别在主动微波数据分辨率尺度和被动微波数据分辨率尺度下完成主被动微波数据的土壤含水量联合反演。首先对被动微波尺度的地表覆盖类型与归一化植被指数(NDVI)参数进行空间分辨率优化,再利用回归ReliefF方法对两种尺度所用的输入变量的重要性进行评估,并对输入变量进行优选,最后对比主被动微波数据土壤含水量联合反演和单独利用主动/被动微波数据进行反演的精度,分析主被动微波联合反演方法的有效性。结果表明：在主动微波尺度,主被动微波联合反演的精度相比单独利用主动微波数据反演的精度有所提升,相关系数r由0.691升至0.744,RMSE由0.084 8 cm³/cm³降至0.079 6 cm³/cm³;在被动微波尺度,主被动微波联合反演的精度反而比单独利用被动微波数据反演的精度更低,相关系数r由0.944变为0.939,RMSE由0.043 5 cm...