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重力及其梯度异常正演计算效率决定了反演的可行性,也是高效构建足量、多样深度学习样本数据的基础。为了进一步提高重力及其梯度异常正演的计算速度,受航空电磁领域“Moving-footprint”快速正演技术的启发,本文在基于网格点几何格架函数空间域快速正演的基础上,提出了一种“Moving-footprint”大尺度模型分解的重力及其梯度异常正演计算方法。此方法在地下半空间内选择观测点正下方一定有效范围的子空间,该观测点异常近似为其对应子空间内长方体单元的异常和,而忽略子空间外长方体单元产生的异常;当观测点移动,其对应的子空间随之移动,从而可以将地下半空间长方体模型进行大尺度模型分解,为每一个计算点所对应的子空间进行正演计算。模型实验表明,在256×256×15个长方体模型的地下半空间内选取32×32×15的子空间进行计算,重力异常及部分梯度异常的相对平均误差小于10%,计算速度提高19倍;文中方法针对1 024×1 024×15个长方体模型计算时间约为32 min,相比已有算法中存在的超常规计算量的瓶颈问题具有显著的计算优势。 相似文献
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在三维电阻率的正演计算中往往涉及到快速、准确求解大型线性方程纽Ax=b的问题。通过采用有限差分法来构造出求解点电源三维地电场的大型稀疏对称线性方程组。并引入Lanczos迭代技术，构造出三对角阵方程组，然后采用正交分解法进行求解，它是Krylov子空间方法中的一种。与传统迭代算法相比，它占用内存少，收敛速度快且稳定。针对大型稀疏矩阵及MATLAB语言的特点，采用简单记录矩阵的非零元素值及其所在行、列值的方法存储大型稀疏矩阵，可大大节省机器内存，提高运算速度。理论分析和计算实例显示，此算法是地电三维正演计算的有效方法，为下一步的反演计算打好基础。 相似文献
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三维电阻率成像新方法及应用 总被引：4，自引：0，他引：4
三维电阻率成像法包括近似三维反演因子和综合子空间解释器,三维反演因子用于正向线性电阻率近似解译,综合子空间法是共轭梯度法的变换,是求解大型最优化问题的有效方法.三维成像是线性反演问题,不需正演模拟或敏感度修改.在非线性三维反演中,三维电阻率成像技术可直接获取三维电阻率的分布信息,或提供中间过程的模式修改.野外资料验证表明,三维成像技术可提供电阻率空间的分布信息. 相似文献
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《物探化探计算技术》2017,(3)
可控源电磁时间域数据的视电阻率计算,因其原理简单,计算处理速度快,可以较快反映地下介质电阻率分布情况,而在实际生产中得到广泛应用。传统的视电阻率算法采用求解均匀半空间电磁场响应函数的根,没有从整体上考虑野外数据中存在的噪声对视电阻率地影响。利用最优化理论,考虑野外数据整体的拟合情况,采用求解特定目标泛函的变分问题,提出了一种可控源电磁勘探时间域数据视电阻率求解方法,在实际应用中得到了优于传统方法的计算结果。 相似文献
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以滇东北地区为例，通过对遥感地质异常的综合信息矿产预测方法进行了研究。在滇东北地区对ETM遥感图像进行岩性及构造的解译、遥感光谱异常提取等手段获得7项遥感地质异常信息因子，在GIS软件中，利用缓冲带（buffer zone）等方法将线性地质异常转化为面状异常，并通过空间分析确定各种遥感异常与已知矿产当量的关系，计算各主因子的二级因子得分，形成成矿预测栅格图像。通过栅格图像各通道间的复合运算分析进行遥感综合异常的定量圈定，最终在工作区圈定了多个不同级别的遥感综合异常。 相似文献
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《物探化探计算技术》2016,(2)
松辽盆地中基性火山岩具有非均质性强、矿物成分复杂以及矿物组份含量变化大等特点,这使得测井评价中基性火山岩的矿物组分含量变得十分困难。这里采用最优化方法评价中基性火山岩的矿物组分含量,将粒子群算法和复合形算法作为最优化的搜索方法,建立测井响应方程和矿物组分体积模型,对实际测井数据进行处理,求取了中基性火山岩的矿物组分含量及理论测井值。通过与岩心及薄片数据对比,复合形最优化算法的解释结果优于粒子群算法。 相似文献
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降水空间不均匀性对径流过程模拟的影响 总被引：1，自引：2，他引：1
应用数字高程流域水系模型，通过子流域和网格2种空间离散方式，采用传统的子流域法、雨量插值子流域法、逐个网格法3种雨量数据输入处理方法，分别作日流量模拟与洪水过程模拟，模拟过程与实测水文过程相比较表明：日模中3种雨量处理方法计算精度相当，次模中逐个网格法优于传统子流域法和雨量插值子流域法；降雨空间分布不均匀性考虑得越充分，水文过程模拟精度越高。 相似文献
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在利用物质平衡方程计算水驱气藏地质储量时，传统的试验凑法虽然有一定科学合理性，但由于存在很多不确定参数，在精确计算中因工作量大，很难推广。为此，在分析水驱气藏物质平均方程的基础上，建立最优化模型，并引入全局寻优性较好的模拟退火方法进行求解。经实际计算表明，方法具有全局收敛性，计算结果有较高可信度。 相似文献
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给出了求解非光滑方程组的Newton—GMRES迭代法。该方法在求解半光滑方程组时，不需要计算广义Jacobi矩阵，同时使求解相应广义Newton方程组也变得容易。尤其对于大型问题，该方法特别适用。数值例子显示了这种方法的有效性。 相似文献
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Diaz Cortés Gabriela Berenice Vuik Cornelis Jansen Jan-Dirk 《Computational Geosciences》2021,25(5):1621-1645
We explore and develop a Proper Orthogonal Decomposition (POD)-based deflation method for the solution of ill-conditioned linear systems, appearing in simulations of two-phase flow through highly heterogeneous porous media. We accelerate the convergence of a Preconditioned Conjugate Gradient (PCG) method achieving speed-ups of factors up to five. The up-front extra computational cost of the proposed method depends on the number of deflation vectors. The POD-based deflation method is tested for a particular problem and linear solver; nevertheless, it can be applied to various transient problems, and combined with multiple solvers, e.g., Krylov subspace and multigrid methods.
相似文献13.
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In order to accurately model the behaviour of geostructures, the interaction between solid-deformation and fluid-flow needs to be considered for porous geomaterials. However, a dilemma in the selection of suitable time-step size and high computational accuracy always exists in temporal finite difference-based numerical methods. Especially, the load is long-term, cyclically varied and highly time-dependent. The goal of the paper is to develop a new computational scheme for high-accuracy modeling of hydro-mechanically coupled processes for fluid-saturated poroelastic media, in which high-accuracy computation is achieved through a multi-timescale approach consisting of the precise integration of an exponential matrix. 相似文献
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系数矩阵存储和线性方程组求解是限制三维电磁积分方程方法发展的主要因素。Zhdanov提出准线性（QL）近似技术,建立了复杂散射场与背景场的线性关系,有效地避免了积分方程中大型线性方程组的求解,但是该算法用于多源问题航空电磁正演模拟时精度不高。因此,本文提出一种基于多重网格准线性（MGQL）近似的算法,并利用系数矩阵的Toeplitz性质存储矩阵和快速傅里叶变换,实现了矩阵与向量的快速乘积、降低了计算复杂度,采用多重网格结合了积分方程方法和准线性近似解法的优点,在保证精度的条件下提高计算速度、减少存储量。针对不同类型网格的模拟实验表明,相比于传统积分方程方法,本文算法在保证计算精度的同时,可以将计算速度极大地提高（>10倍）。 相似文献
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低应变下变阻抗薄壁管桩动力响应频域解析解 总被引：3，自引：1，他引：2
管桩低应变完整性检测时,桩顶一点受到瞬态集中荷载的作用,其动力响应问题是一个三维波动问题。基于三维波动理论,建立了任意段变阻抗薄壁管桩动力响应的计算模型和波动方程,结合初边值条件,采用Laplace变换法求得了该波动方程的频域解析解,采用Fourier逆变换求得了时域响应。将计算结果与三维有限元结果进行了对比分析,解析解的计算结果和三维有限元结果较为接近,两者在入射波峰、缺陷反射峰和桩底反射峰处都较为吻合,两种方法位移响应曲线基本相同。给出了桩顶不同点的动力响应,并探讨了高频干扰问题。对变截面桩和变模量桩的动力响应特性进行了分析。 相似文献
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Problems of a raft on a visco-elastic continuum may be converted to equivalent elastic problems by means of a Laplace transformation. In this paper a numerical solution of the equivalent problem is obtained by finite element or other techniques. This solution is converted into the form of an eigenvector expansion and then transformed into a numerical solution to the original problem by inverting the Laplace transform. This form of solution has the advantage of applying to any visco-elastic model, and of requiring little additional computation as a result of changing the visco-elastic model, the relative raft-soil stiffness or the load pattern. The application of the method is illustrated by results for circular rafts, strip footings of finite length and rectangular rafts, and particular attention is paid to a realistic soil creep function which is asymptotic to a linear function of log time. 相似文献
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通过对局地集合变换卡尔曼滤波(LETKF)算法的计算时间复杂度的完整分析,发现计算集合空间分析场误差协方差的逆矩阵这一过程计算量最大,耗时最长。且在并行计算环境下,该步骤CPU计算量分配不均是影响计算效率的直接原因。为解决这一问题,采用“贪心算法”设计了一套新的负载均衡策略,并使用该策略开发了一个基于LETKF和并行海洋模块2(POP2)的高性能并行海洋资料同化系统。将2004年1~2月日平均的最优插值海表温度资料(OISST)和同时期的Argo温盐剖面资料同化进入POP2。结果表明,同化有效降低了温度和盐度的均方根误差。同时,在不改变计算结果的前提下,相比原始同化系统,新系统计算性能提升1倍。在更高分辨率(0.1°×0.1°)下,该系统的计算性能仍然可以提升1倍,说明新设计的负载均衡方案稳定可靠。该方案具有很强的可扩展性和移植性,在业务预报中有广泛的应用前景。 相似文献