基于矩阵Toeplitz稀疏分解的相对波阻抗反演方法          下载免费PDF全文

汪玲玲  高静怀  赵谦  徐宗本  姜秀娣 《地球物理学报》2017,60(2):639-654

针对利用地震道进行相对波阻抗反演中遇到的横向连续性难以保持、初始子波容错度差以及随机噪声干扰影响反演结果等问题,提出了一种基于矩阵Toeplitz稀疏分解的相对波阻抗反演方法.该方法将地震数据剖面的Toeplitz稀疏分解问题分解为两个子反演问题,其一以Toeplitz子波矩阵元素为待反演的参数,用Fused Lasso方法求解,可保证子波具有紧支集且是光滑的;其二以稀疏反射系数矩阵元素为待反演参数,用基于回溯的快速萎缩阈值迭代算法求解,大大降低了目标函数中参数选择的难度.通过交替迭代求解上述两个子反演问题可将地震数据剖面因式分解为一个Toeplitz子波矩阵和一个稀疏反射系数矩阵;然后由反射系数矩阵递推反演可以得到高分辨率的相对波阻抗剖面;利用测井资料加入低频分量后,也可得到高分辨率的绝对波阻抗剖面.Marmousi2模型生成的合成记录算例和实际地震资料算例均表明:本文方法可以从带限地震数据中有效地反演相对波阻抗,反演结果分辨率高并且能够很好地保持地震数据的横向连续性;即使在初始估计子波存在误差和地震数据被随机噪声污染的情况下也能取得较好的效果.  相似文献   

AMG preconditioning for sedimentary basin simulations in Temis calculator     

Françoise Willien  Igor Chetvchenko  Roland MassonPhilippe Quandalle  Leo AgelasStephane Requena 《Marine and Petroleum Geology》2009

Basin modelling aims at reconstructing the time evolution of a sedimentary basin in order to make quantitative predictions of geological phenomena leading to hydrocarbon accumulations. It accounts for porous medium compaction, heat transfer, hydrocarbon generation and migration. These physical phenomena are modelled by partial differential equations [Schneider, F., Wolf, S., Faille, I., Pot, D. 2000. A 3D basin model for hydrocarbon potential evaluation: application to Congo offshore. Oil and Gas Science Technologie, Rev-IFP 55, 3–13] representing the mass balances of solid, fluids (water and oil) coupled with Darcy's law and a compaction law. These equations are discretized using a cell-centered Finite Volume method in space and an implicit Euler integration in time. At each time step, the resulting nonlinear system is solved using Newton's method ending up at each Newton iteration with the solution of a linear system which represents the most cpu-time-consuming part of the basin simulator.  相似文献   

改进的高光谱解混初始化方法及其适用性分析     

魏磊  丁来中  王文杰  高彦涛  黄鹏飞  李春意  张永杰 《测绘通报》2022,(8):61-67

高光谱影像中存在大量的混合像元,极大地限制了高光谱影像的定量应用,高效且精准地进行像元解混尤为重要。端元矩阵的初始化、算法本身的代价函数及其迭代规则,三者的不同往往会导致获取的最终端元光谱和端元丰度的不同。在不同条件下,选取适当的初始化方法、代价函数和迭代规则,使得高光谱解混结果更优尤为重要。本文改进了一种基于欧氏距离和光谱信息散度的分块初始化方法(IBISS),改进后方法在中低信噪比情况下优于其他初始化方法。同时针对初始化、算法本身这两个方面进行大量试验,结果表明:①分块初始化优于全局初始化;②梯度迭代NMF算法相比于乘性迭代NMF算法,具有更快的收敛速度,但容易陷入局部最小值;③乘性迭代分块NMF算法相比于乘性迭代标准NMF算法能够获取更好的端元丰度信息;④梯度迭代分块NMF算法不适用于随机初始化后的光谱解混过程。  相似文献   

用于波场成像的谱法LU分解   总被引：3，自引：2，他引：3       下载免费PDF全文

罗明秋  刘洪  李幼铭 《地球物理学报》2003,46(3):421-427

地震波场模拟和偏移成像等有限差分隐格式算法中的重要环节，是实现亥姆霍兹算子表示矩阵H的快速求逆运算. 在螺旋边界条件下，H具有Toeplitz结构的正定厄密矩阵，其快速求逆可由谱法LU分解实现. 本文分析了谱法LU分解对提高计算速度的原理及特点，并着重讨论了在不同类型的介质模型中，采用谱法分解矩阵H时带来的数值误差、误差的分布及其对波场计算的影响. 研究结果表明，对均匀介质而言，矩阵H各列具有相同的非零元素分布，谱法LU分解的误差在吸收边界条件下，不影响波场模拟和成像计算；但对于非均匀介质模型，矩阵H各列具有不同的非零元素分布，谱法LU分解的误差随介质不均匀性程度的增大而增大，势必影响非均匀介质中波场计算. 在波场模拟和成像等有限差分隐格式算法中，采用谱法LU分解完成矩阵求逆时，必须考虑到并尽量减少该方法的误差对波场计算的影响.  相似文献   

适用于三维隐式叠前深度偏移中矩阵求逆的混合算法   总被引：1，自引：2，他引：1       下载免费PDF全文

罗明秋  朱国同  刘洪  李幼铭 《地球物理学报》2003,46(5):684-689

在深度偏移方法中，把二维隐式方法推广到三维，就会面对一个分块对角矩阵求逆问题. 通常，这种矩阵的求逆将耗费大量计算时间，严重制约了三维隐式方法偏移在实际资料处理中的广泛应用. 在螺旋边界条件下，该矩阵H具有Toeplitz结构的正定厄密矩阵，其快速求逆可由谱法LU分解或直解法快速实现. 本文结合谱法LU分解和直接解法方法的优点，提出了一种混合算法. 文中采用谱分解方法建立起矩阵列元素的谱分解表，并采用直解法的递推公式，可以快速给出矩阵的分解. 通过与谱法分解和直解法在分解精度和分解速度两方面的比较表明，本文方法与谱法相比，在非均匀介质中亥姆霍兹算子矩阵分解时的精度提高10倍；在计算速度方面，混合方法比简化后的直解法快. 因此，该方法的提出，在计算精度许可的条件下，最大限度地减少三维隐式差分偏移中矩阵求逆占用的时间，从而使得该方法能真正用于实际地震资料的处理.  相似文献   

Unmixing magnetic remanence curves without a priori knowledge   总被引：1，自引：0，他引：1  

D. Heslop  M. Dillon 《Geophysical Journal International》2007,170(2):556-566

Many of the natural materials studied in rock and environmental magnetism contain a mixed assemblage of mineral grains with a variety of different origins. Mathematical decomposition of the bulk magnetic mineral assemblage into populations with different properties can therefore be a source of useful environmental information. Previous investigations have shown that such unmixing into component parts can provide insights concerning source materials, transport processes, diagenetic alteration, authigenic mineral growth and a number of other processes. A new approach will be presented that performs a linear unmixing of remanence data into coercivity based end-members using only a minimal number of assumptions. A non-negative matrix factorization (NMF) algorithm for unmixing remanence data into constituent end-members is described with case studies to demonstrate the utility of the approach. The shape of the end-members and their abundances obtained by NMF is based solely on the variation in the measured data set and there is no requirement for mathematical functions or type curves to represent individual components. Therefore, in contrast to previous approaches that aimed to unmix curves into components corresponding to individual minerals and domain states, NMF produces a genetically more meaningful decomposition showing how a data set can be represented as a linear sum of invariant parts. It has been found that the NMF algorithm performs well for both absolute and normalized remanence curves, with the capacity to process thousands of measured data points rapidly.  相似文献   

单天线SAR运动舰船目标三维形状重构     

汤立波  李道京  吴一戎 《遥感学报》2007,11(4):468-472

基于单天线高分辨率机载SAR,研究了运动舰船目标三维形状重构问题。对运动舰船目标回波信号利用KEYSTONE变换和高阶相位拟合法完成距离徙动校正后,利用时频分析方法产生运动舰船目标二维图像序列,尝试着将因子分解法引入到SAR运动目标图像处理领域,通过因子分解法对二维图像序列进行处理,实现运动目标三维形状重构,最后给出了真实SAR数据的运动舰船目标三维重构结果,实验结果表明了该方法的有效性。  相似文献   

福建泉州湾近岸海域沉积物重金属来源分析与生态风险评价          下载免费PDF全文

曹胜伟  刘春雷  李亚松  李静  郝奇琛  高婕  董岩  陆晨明 《中国地质》2022,49(5):1481-1496

【研究目的】 受重金属含量影响,泉州湾表层沉积物环境质量面临巨大生态风险,然而重金属含量影响因素及潜在来源研究相对薄弱。【研究方法】 通过采集泉州湾近岸海域表层沉积物样品,以元素含量及粒度分析归纳出重金属分布特征、富集程度为基础,使用Hakanson生态风险指数法识别湾内沉积物潜在生态风险程度,并进一步通过正定矩阵因子分解法及主成分分析,定量分析不同重金属主要来源。【研究结果】 在晋江与洛阳江交汇处出现沉积物粒度低值区,易于重金属富集,表层沉积物重金属富集程度为Hg>As>Cd>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni。湾内沉积物整体处于中度生态风险状态,Cd对生态风险贡献程度最高（37.90%）,其次为Hg（29.38%）。Cr与Ni主要源于母岩风化,Cu与Zn、Pb受母岩风化影响及矿山冶炼的共同影响,Cd与As分别主要源自近岸污水排放与燃料燃烧,而Hg的来源较为复杂。研究区表层重金属主要来源依次为矿山冶炼、母岩风化、污水排放以及燃料燃烧,贡献率依次为33.95%,31.16%,22.26%与12.21%。【结论】 陆域物质随地表径流的输送对泉州湾表层沉积物生态环境质量造成了巨大风险,未来需要特别加强对不同介质中Hg的归趋及环境行为研究。  相似文献   

采用目标端元修正的高光谱混合像元盲分解     

卓莉  曹晶晶  王芳  陶海燕  郑璟 《遥感学报》2015,19(2):273-287

针对非负矩阵盲信号分离(NMF)用于混合像元分解易陷入局部极小值的不足,将非监督端元提取与盲分解方法相结合,构建了一种基于目标端元修正的混合像元盲分解模型(ATGP-NMF)。ATGP-NMF模型利用非监督正交子空间投影算法(ATGP)和非负最小二乘法(NNLS)获取NMF盲分离的初始值,然后将获得初始目标端元光谱与丰度输入NMF模型,通过迭代运算不断逼近优化目标而得到最终的端元光谱和端元丰度。为了检验模型对于各类数据的有效性和适用性,将ATGP-NMF与传统NMF分别应用于模拟仿真数据、室内控制数据和真实遥感影像3类实验数据进行分析验证。结果表明,ATGP-NMF模型具有较好的适用性,在没有先验信息、先验信息很少,以及纯像元假设不存在情况下都能较好地分解混合像元,且能够更好克服局部极小问题,提高混合像元分解的精度。  相似文献   

基于政府大数据的北京城市空间发展模式分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

李苗裔  戴劭勍  王静远  沈振江 《地理信息世界》2016,(3):20-26

城市的发展都有各自的特征。这些特征通常是受城市发展过程中政府决策及规划政策的影响而形成。作为我国首都,同时也是人口最稠密的城市,北京市的城市建设用地在过去20年快速城镇化进程中持续扩张。笔者认为,北京市城市扩张期间,城市建设用地开发模式有特定的规律和空间特征。本文中,笔者采用非负矩阵分解(NMF)的方法,对北京市建设用地规划许可发放数据进行挖掘,以此识别城市空间发展模式。笔者发现这个阶段包含了两种主要发展模式,同时也结合诸多辅助信息对这两种模式进行了深入的分析和解释。本文中使用的城市空间发展模式识别方法可以推广到其他区域的城市研究中,对城市设计及政府决策工作起到较大作用。  相似文献