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为了减小地球物理反演的多解性,通常采用累加型目标函数,即数据拟合差项加上正则化项。基于累加型目标函数的反演存在如何优选正则化因子的问题,这个过程通常需要做大量的反演计算。本研究系统分析和实现了基于乘积型目标函数(数据拟合差项和正则化项相乘)的电阻率法三维反演,乘积型目标函数的反演不存在优选正则化因子的问题。三维正演采用非结构化有限单元法,三维反演采用有限内存拟牛顿方法。使用理论模型合成数据进行了三维反演,检验了基于乘积型目标函数的电阻率法三维反演的可行性与有效性。反演算例结果表明：基于乘积型目标函数的反演方法能够可靠恢复异常体的电阻率值、形态和位置。 相似文献
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《物探化探计算技术》2019,(5)
作为常用的表征介质固有吸收性质的参数,品质因子不仅能够用于预测岩性、指示油气藏位置和范围,同时也是地震资料处理过程中,估算和补偿地下介质对地震波能量吸收的重要依据。经典的品质因子提取方法有谱比法、质心频率法、峰值频率法及Q补偿法等,这些方法皆基于频谱,在某些方面存在优势及不足。这里结合几种传统频域方法的优点,提出两种新的品质因子反演方法—雷克子波结合Q扫描法(RCS)及泰勒近似法。在模型试算及理论分析中发现RCS方法需要计算的参数更少、精度较高且具有良好的鲁棒性;泰勒近似法通过引入虚拟层,将衰减因子进行泰勒展开,并用拟合直线斜率的方法拾取Q值,其抗噪能力及对薄层的分辨能力比谱比法更高。 相似文献
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《物探化探计算技术》2016,(2)
地层吸收衰减是高分辨率地震勘探面临的一大难题。品质因子Q是描述岩石弹性性质的重要参数之一,也是地层含油气性的重要标志,谱比法是实际运用中最为广泛的Q值估计方法。这里详细阐述了谱比法的基本原理,结合最小二乘拟合方法,使用雷克子波作为地震子波,从建立的理论地质模型中提取品质因子Q值,并分析了层厚度、噪声、时窗长度、拟合频带范围等因素对谱比法应用效果的影响。多层模型分析结果和实际地震资料含油气检测证明,谱比法能有效估计Q值变化情况,并能与实际钻井结果相吻合,因此运用谱比法可作为一种有效含油气检测方法。 相似文献
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《物探化探计算技术》2020,(4)
对地层吸收结构进行观测和估算,并消除地层吸收对地震数据分辨率的影响,是近年来高分辨率地震勘探的重要尝试。地层吸收常用品质因子Q进行定量描述。基于前人研究成果,综述了历年的Q值估算方法,重点对比了几种常用的Q值反演算法,指出每种方法的适用条件及局限性,之后开展了基于射线理论的Q值层析反演算法研究,且利用模型和实际资料验证方法的准确性,最后总结了Q值估算的发展趋势。 相似文献
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激电测深一维反演是一个多参数非线性优化问题。本文基于改进的两步变异差分进化全局最优化算法实现了激电测深的一维反演。传统的差分进化算法包含变异、交叉和选择操作,变异为单步变异。本文提出的两步变异法分步将最优个体与随机选取的两个个体经变异后产生新个体。加强了最优个体的影响度,提高了全局寻优能力。通过模型试算结果表明,两步变异法比传统方法寻优能力更强。利用等效电阻率法加载极化率参数,通过数字滤波算法可快速正演计算层状模型表面激电测深电阻率曲线,在此基础上应用两步变异差分进化算法不断变异产生新个体,正演计算电阻率与观测值进行拟合,选择适应度值趋近于最大适应度值的个体作为反演结果。本文反演方法操作简便,计算速度快。通过对H型和KH型地电模型进行计算,得出本反演方法有较高的拟合精度。 相似文献
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重磁似二度体人机联作最优化反演方法 总被引：1，自引：0，他引：1
曾青石 《物探化探计算技术》1986,(4)
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。 相似文献
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采用比较热门和精确的心迹线法实现利用地震VSP资料进行Q值反演。通过实例验算,证实了这种方法的可行性和有效性。在反演过程中,该方法对超过350 m的厚层反演效果较为准确,对薄层其反演效果不稳定,但总体趋势不会有大的变化。 相似文献
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《物探与化探》2021,(4)
面波频散曲线反演是获得地下横波速度结构的重要地球物理方法。常规基于迭代最小二乘等线性反演方法依赖于初始模型,且存在多极值、容易陷入局部最小、反演精度低等问题。基于贝叶斯理论的随机反演方法是一种可以融合先验信息的非线性反演方法,该方法无需人为给定初始模型,仅利用先验信息对模型进行随机采样,根据概率分布筛选接受合适的后验概率密度估计结果,可达到对细节信息的准确估计。本文针对瑞利面波频散曲线,提出了基于GPR数据先验资料约束的贝叶斯马尔科夫蒙特卡洛(MCMC)随机反演方法,通过随机改变模型参数并计算其频散曲线与实际频散曲线的似然函数来选择是否接受新的模型参数,不断重复此过程,最终得到与实际频散曲线拟合效果最佳的最优解以及横波速度解的后验概率密度分布。通过理论模型以及实际数据反演测试,验证了该方法与常规无约束的随机反演相比,可以有效地提高反演速度和反演精度。 相似文献
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本文从最大后验概率密度观点出发，在数据噪音向量和待求模型向量为具有零均值的独立高斯随机过程的假设前提下，建立起了随机反演的非线性系统方程；给出了模型方差估计的函数表达式，并在文章最后，证明了反演解的稀疏性，即解释了随机反演的输出解的高分辨率特征。文章在最小二乘反演方法的基础上，发展并完善了随机反演方法的理论基础；揭示了随机反演方法与最小二乘反演方法之间的本质区别；阐述了随机反演方法的优越性，并指出了其广阔的应用前景。 相似文献
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品质因子Q是用来描述地震波吸收衰减的一个重要参数,为油气检测、储层预测与精细刻画等提供了众多有用信息。然而,目前几种常用的频率域Q值估计方法(如谱比法),在实际应用中需从地震记录中拾取子波,受噪声和相邻子波影响,难以拾取到理想子波,导致Q值估计不够稳定。这里采用改进的广义S变换取代傅里叶变换在时频域应用谱比法提取Q值,该方法在保留谱比法适用性强等优点的同时,应用时频域能量集中部分对应作比估计平均Q值,无需拾取瞬时频谱或利用单个子波作比,成功提高了Q值估计的稳定性和适用性。通过模型测试,对比分析了四种Q值估计方法的稳定性,其中基于改进广义S变换的Q值提取法抗噪能力强,方法稳定。将Q值提取法运用到实际地震数据中加以验证,结果证明,该方法是一种有效可行的Q值估计方法。 相似文献
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全波形反演方法利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力。然而,巨大的计算量是阻碍其发展的一个瓶颈问题。为此,研究者们提出了震源编码技术来减少计算量,但是此方法在模型更新过程中会引进随机串扰噪声,降低反演结果准确性。所以,在保证计算精度的情况下,本文提出了采用逐减随机震源采样的方法来高效计算全波形反演问题。笔者将此方法应用于频率域二维黏滞声波波动方程全波形反演,开始了在频率域进行随机震源采样类方法的研究,计算过程中共使用了依次增大的8个频率段;并应用Overthrust模型来验证此类随机震源采样法的正确性。实验结果表明：基于逐减随机震源采样法的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.065 65,而应用基于全部震源的全波形反演方法得到的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.064 64,两者差别不大;但计算用时由740 min减少到291.2 min,即计算效率提高了2.54倍。为了更好地确定方法的有效性,将其应用于Marmousi模型进行试算。模型试算结果表明：基于逐减随机震源和基于全部震源得到的反演结果与实际Marmousi模型的拟合误差分别为0.080 12和0.078 97,相差不大;但计算用时由1 218.9 min减少到274.4 min,计算效率提高了4.44倍。综上,在保证反演精度的情况下,基于逐减随机震源采样法的频率域全波形反演方法大大减少了计算量,具有不可替代的计算优势,并且没有引进随机串扰噪声。 相似文献
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跨孔电磁法衰减层析成像是一种利用电磁波振幅信息的方法,通过发射端到接收端电磁波的振幅变化来反演介质衰减常数分布。发射端振幅也就是初始振幅,一般情况下是未知的,它的精度很大程度上影响到层析成像结果,需要在反演前得到或者通过特殊反演方法来处理。本文总结了4种初始振幅处理方法——线性拟合法、矩阵反演法、双频电磁波法以及相邻道比值法,通过合成数据验证了这四种方法的可行性,并且指出了每种方法的优缺点:线性拟合法适合物性变化不大的情况;矩阵反演法对物性情况要求不高,但计算量较大;双频电磁波法能直接得到电导率分布,但只适合良导体情况;相邻道比值法适用情况最广,但容易受干扰影响。 相似文献
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二维密度界面的遗传算法反演 总被引：8，自引：0，他引：8
二维密度界面的反演可表述成非线性优化问题，本文用遗传算法进行反演计算，首先把连续的密度界面分割成若干单元，在单元中用形函数拟合，再用高斯积分求解重力异常值，把约束条件和拟合方差组合成目标函数，用园柱体和二维盆地模型的反演实例表明，用遗传算法，反演二维密度界面是可行的 相似文献
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《物探化探计算技术》2015,(4)
重力张量是重力位的二阶导数,与传统的重力测量相比,重力张量具有更高的分辨率。协同克里格法是地质统计学中常见的一种方法,使用协同克里格法对三维重力张量各分量数据进行随机反演。由于位场数据在深度方向上的分辨率较低,因此需通过使用深度加权函数和钻孔数据来解决这一问题,对比了带深度加权和带钻孔数据的协同克里格反演结果。反演结果表明,协同克里格法能够较好地反演重力张量各分量数据,两种方式都能够较好地反演出地下异常位置,带深度加权的协同克里格法反演出来的密度值与实际值有一定的偏差,而带钻孔数据的协同克里格法能够较好地反演出剩余密度值,并且对于不同埋深的异常体都能很好地反映。 相似文献
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基于响应面方法的围岩参数随机反分析 总被引：5，自引：4，他引：5
在有限元分析的基础上，应用响应面方法拟合岩体参数与岩体位移之间的非线性映射关系，以代替有限元的数值模拟，考虑变形量测的随机性，结合响应面方程、优化方法和Monte-Carlo技术，根据位移反分析的最小二乘原理，对围岩参数进行随机反分析，反演结果给出参数的特征值，为围岩稳定性和可靠度分析提供必要的数据，数值结果表明该方法具有较好的计算精度。 相似文献
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航空瞬变电磁数据一维Occam反演 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了奥克姆(Occam)反演法的原理和计算方法,并将其应用于时间域航空电磁一维反演中,给出了一种简便的正则化参数搜索方法,对迭代过程进行了改进,大大提高了反演速度,5次迭代约20s。在反演初始模型中,电阻率数据由原始感应电动势数据通过自动迭代法转换而来,深度数据由初始电阻率计算得出。经算例表明,收敛过程中满足拟合差最小的拉格朗日乘子μ值随迭代次数增加而递减;反演过程非常稳定,一般5次迭代至10次迭代就能达到收敛,对低阻层的反演深度和电阻率值都接近真实值,但对高阻层的反演深度和电阻率值误差较大。 相似文献
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电阻率层析成像反演中若干问题的讨论 总被引：1，自引：0，他引：1
以双异性点电流源电流场二维地电断面为例，着重讨论了电阻率层析成像反演中有限单元法数值模拟边界条件的选择，网格部分以及模拟精度等问题，同时也讨论了成像反演中最优化反演方法及拟合参数的评价等。文中提出的网格部分方法和选择的边界条件可有效地提高计算速度和数值模拟的精度。 相似文献
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构造应力场边界载荷反演的有限元逆逼近法 总被引：2，自引：0，他引：2
构造应力场问题的边界条件、加载方式是地应力场分析的难题,由于构造运动未知和地质构造复杂,无法直接求解。边界力反演是进行构造应力场研究的重要手段。从弹性力学基本方程出发,针对油气储层地应力场反问题,结合对区域构造应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的约束模型,提出了一种用于反演构造应力场边界力的反分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并与有限元方法和有限差分法相结合,以边界力为参量逼近目标函数。根据研究区少量地应力实测资料采用该方法进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合,以弥补目前的回归反演方法和边界载荷调整法的不足来提高计算精度。算例表明了该方法的有效性,可用于解决构造应力场边界力的反演问题。 相似文献