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有限单元法三维电阻率最小二乘反演中存在问题的研究 总被引：6，自引：1，他引：5
针对有限单元法在三维电阻率最小二乘反演中关于深部单元的反演能力、反演稳定性和速度问题进行了讨论与改进.首先构造了全新的"体积因子"作为先验信息加入到电阻率反演中,使地质体赋存区域的电阻率变化更符合实际情况,提高了深度较大的地质体的分辨能力.反演计算中对实测电阻率数据和模型正演数据分别取对数,并改进迭代修正量的计算方法,将以前的加减修正量改为与修正量指数之积,这样,不但可以改进电阻率模型出现负值的缺陷,提高反演计算的稳定性,而且还可减少迭代次数;针对反演时间过长的缺陷,将三维全域反演改为三维局域反演,使每次迭代的时间由4 h减少到目前的15 min;对模型的反演计算表明,以上改进是非常有效的. 相似文献
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三维反演在磁数据定量解释中具有重要作用。常用的空间域三维反演方法通常需要大量的正演和反演计算,因此对大规模数据的反演效率较低。三维成像是另一种定性和定量解释磁数据的重要方法。文中给出了一种磁异常与梯度三维成像的频率域迭代方法,该方法可以提高成像效率,适用于大规模数据的快速成像。笔者推导了磁总场异常和异常梯度频率域正演公式和成像公式,并将一种深度尺度因子引入成像公式中,提高了深度精度;笔者采用了迭代优化算法,减小了拟合误差,进一步提高了成像精度。通过理论模型数据试验和中国新疆某金属矿床实测数据,验证了本文方法的有效性、可行性。 相似文献
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随着地球物理设备和探测技术的不断发展,快速处理大规模地球物理数据的需求也随之增长。为了解决三维重力数据密度反演的耗时问题,提出一种并行的预处理共轭梯度算法来提高计算效率。本文分别采用两种不同的预处理算子通过组合模型数据反演进行测试比较,并利用迭代残差和计算用时共同评价其加速效果。结果表明：对称逐次超松弛预处理方法比对角预处理方法反演计算速度快,密度结果更贴近实际模型;与传统串行的共轭梯度算法相比,本文并行预处理快速算法可以获得近19倍的加速比。将该算法应用于美国Vinton盐丘的实测重力数据中,反演结果能够很好地圈定出岩体的位置,验证了本文并行预处理共轭梯度法在三维重力数据快速反演中的高效性和可行性。 相似文献
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借助于计算机技术和数学优化理论所产生的新算法,对各种地球物理数据,选择特定的目标函数及物性参数进行迭代反演计算,最后恢复出能够反映实际成矿条件和地质特征的一维,二维及三维图像。 相似文献
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《物探化探计算技术》2015,(6)
利用阻尼型高斯牛顿法求解反演目标函数,并将粗糙度矩阵约束和最小支撑泛函约束以及参考模型和模型参数界限约束引入到目标函数中,同时结合预条件共轭梯度法进行反演迭代,实现了激发极化数据三维聚焦反演快速计算。通过对几个典型模型的试算,并与传统光滑模型约束的反演结果进行比较,表明该反演算法的可靠性和稳定性较好,并且算法速度快,占用内存低且易于并行化。 相似文献
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这里介绍一种加速遗传算法,该算法通过提高计算效率改善了标准遗传算法,加速遗传算法在速度反演应用中具有更高的实用价值。加速遗传算法在每次加速循环中进行一次迭代,用部份最佳个体的边界值优化搜索范围,大大地提高了计算效率。在迭代完成后,进行混沌优化以提高反演精度。二种算法的反演计算结果说明,加速遗传算法性能优于标准遗传算法,无论针对简单速度模型还是复杂速度模型,加速遗传算法都是适用的。 相似文献
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混沌控制反演系统构造及算法逻辑设计 总被引：1，自引：0，他引：1
给出了适用于非线性反演的混沌控制反演系统构造方法及求解控制矩阵的算法逻辑设计。该方法在迭代反演控制参数和迭代反演输出结果之间建立耦合关系，通过时时修改控制参数保证迭代稳定收敛到预期的解空间。在求解过程中，应用数据结构方法分析了混沌控制理论中计算控制矩阵的数据结构，采用树形结构表述出控制矩阵计算过程中下标的取值逻辑，利用可以复读栈中元素的中序遍历来遍历每一棵树，寻找各元素的组合序列，给出的数值算例说明了混沌控制反演方法及其算法的有效性。 相似文献
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在中心回线瞬变电磁反演过程中,为保证反演结果横向连续性,可施加横向约束,将多个测点组合成一个整体进行反演,在相邻测点之间建立相关联系,从而保证反演结果的连续性。本文横向约束使用横向加权、垂向粗糙度约束来增强相邻测点之间联系,提高反演精度。在反演过程中引入自适应正则化因子,正则化因子通过计算每次迭代的数据目标函数和模型目标函数的范数自适应得到,可改善反演过程中对初始模型的依赖。最后使用该算法对基于非结构时间域有限元三维正演数据及实测数据进行反演,与实际结果相符,表明该算法可增强反演结果的连续性且具有很好的抗噪能力。 相似文献
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针对三维地电场正演数值计算过程中形成的超大规模稀疏线性方程组,在分析此类线性方程组的一般解法基础上,着重阐述一种适宜求解此类方程组的Lanczos迭代过程与算法原理。同时,当地下介质的电性差异较大时,形成系数矩阵A的条件数就很大,可对算法进行适当改进。讨论采用不完全Cholesky分解方法进行预条件处理,经过条件数改善后,形成新的线性方程组系数矩阵,就会变为一个近似的单位矩阵。经改进后的Lanczos算法,将提高数值计算稳定性,从而加快迭代收敛速度,为提高反演质量提供基础。 相似文献
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电阻率三维反演稳定性和可靠性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
电阻率三维反演参数太多,将导致反演不稳定性和高度非唯一性等诸多方面的问题。比较传统的最小二乘反演方法,利用共轭梯度的电阻率三维最小构造反演显示了更好的效果。讨论了初始模型选择及数据误差对三维反演结果的影响,说明了反演方法的稳定性和可靠性。 相似文献
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在以往的高密度数据反演解释过程中,将地质结构简化成二维,通过地电断面图、切片图进行分析.实际上,地质体具有三维地电结构,二维反演难免会受到旁侧效应的影响,二维图件也不能清晰直观地反映地质体的空间分布情况.本文以某陶瓷厂空洞探测为例,利用实测资料构建三维数据场,在反演参数优化的基础上,选择基于最小二乘法的三维反演技术对数据场进行处理,将反演结果利用三维可视化技术显示出来,对采空区位置及空间形态给出结论.研究结果显示,三维处理技术能够从空间上,多手段、多视角分析物探数据,有效地消除了旁侧效应的影响; 物探结果直观清晰地呈现出空洞的分布位置、范围以及空间特征,与钻探结果吻合较好. 相似文献
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Monitoring of wastewater percolation in unsaturated sandy soil using geoelectrical measurements at Gabal el Asfar farm,northeast Cairo,Egypt 总被引：5，自引：5，他引：0
Khaled M. Said Gemail 《Environmental Earth Sciences》2012,66(3):749-761
The use of wastewater for irrigation in sandy soil increases the pollution risk of the soil and may infiltrate to the shallow
groundwater aquifer. In such environment, some important parameters need to be obtained for monitoring the wastewater in the
unsaturated zone over the aquifer. These parameters include clay content, heterogeneities of the upper soils, depth to the
aquifer and the variations of groundwater quality. In the present work, the efficiency of DC resistivity method in forms of
1-D and 2-D measurements was studied for wastewater monitoring in the Gabal el Asfar farm, northeast of Cairo, Egypt. Forty-one
Schlumberger soundings (VES) were performed then followed by three pole-dipole 2-D profiles along some considered regions
within the area. The resistivity measurements were integrated with the boreholes, hydrogeological and hydrochemical (surface
and groundwater samples) information to draw a clear picture for the subsurface conditions. The obtained results were presented
as cross sections and 3-D visualization to trace the clay intercalations within the unsaturated zone. In addition, a vulnerability
map was created using the obtained results from 1-D Schlumberger survey and confirmed with the 2-D resistivity profiling.
The obtained results have shown that the 2-D resistivity imaging technique is a powerful tool for mapping the small-scale
variability within the unsaturated zone and the wastewater infiltration. However, limitations of resistivity techniques were
observed in the area with limited resistivity contrast such as thin clay layers with brackish water background. Under that
condition, the measured pattern of resistivity distributions depends on the applied electrode array, electrode spacing and
using the available geological information during the inversion process. 相似文献
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电阻率层析成像是基于研究区域边界处的电压和电流值确定区域内部电阻率的分布,它同声波和电磁波层析成像原理有着本质的不同。讨论了电阻率层析成像正演最常用的有限元法,给出了电阻率层析成像反演法的模拟退火方法,并将其成功运用到电阻率成像反演中。应用实例显示,高密度电阻率二维层析成像的分辨率比常规电阻率法解释结果要高,应用前景广泛。 相似文献
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给出电阻率、激发极化法数据的二维有限元反演方法和原理 ,并将此方法用于高龙金矿电法勘探资料解释中 ,解释结果与已知地质资料基本吻合。由此证明 ,利用双线性模型进行二维反演的有效性及其独特的优点。 相似文献
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研究区位于莱州湾南畔,为查明该区域的地质构造,采用大地电磁测深等探测方法在该区进行勘探。通过对大地电磁勘探剖面视电阻率断面图和三维反演结果的分析研究,结合该区的地质、钻探和物性特征,对该区的隐伏断裂构造进行了推断解释,划分出9条隐伏断裂。同时对研究区内两个Ⅳ级构造单元进行重新厘定,划分出五个Ⅴ级构造单元。从不同方向,不同深度三维反演切片图中能较为直观获得断裂空间展布情况、构造单元的形态、地质体电性特征等信息,为地质解释提供参考依据。 相似文献
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由于地球物理反演存在固有的多解性问题,如何减小多解性,提高地球物理方法反演结果的可靠性和准确性是当今地球物理领域研究的热点。为了减小大地电磁与地震反射波走时资料反演的多解性,在Gallardo和Meju研究的交叉梯度理论的基础上,实现大地电磁与地震反射波走时数据的二维联合反演算法;设计理论地电模型和速度模型进行合成数据的单独反演和联合反演试算,并验证大地电磁和地震反射波走时数据二维联合反演算法的正确性和有效性。反演结果表明,利用交叉梯度方法耦合大地电磁电阻率参数和地震波速度参数能使联合反演过程中的这两个模型在更新的时候相互约束,联合反演结果比单一反演结果更接近真实模型,从而使反演结果更可靠,减少了反演解的多解性。 相似文献