大地电磁二维DCG、NLCG和L-BFGS反演算法对比

大地电磁(MT)法的二维反演算法种类较多,在实际应用中如何选取合适的二维反演方法仍是一个关键问题.通过对比典型理论地电模型与不同反演方法的应用效果,可为实际MT探测反演方法的选择提供参考.本文对数据空间共轭梯度法(DCG)、非线性共轭梯度法(NLCG)以及有限内存拟牛顿法(L--BFGS)三种常用的MT二维反演算法进行...     

背景电阻率对音频大地电磁法二维非线性共轭梯度反演结果的影响研究

NLCG(Nonlinear conjugate gradients algorithm)算法广泛应用于音频大地电磁法(AMT)二维反演中,并且取得了良好效果.本文介绍了NLCG方法的基本理论,并应用该方法对不同的反演模式和不同的背景电阻率所得的反演结果分别进行对比,结果表明:二维NLCG反演方法TE和TM模式联合反演效果比单个TE、TM模式较好;选择异常体所在层围岩的电阻率作为背景电阻率是最佳选择.     

背景电阻率对大地电磁法二维REBOCC反演结果的影响研究

REBOCC（ReducedBasisOccam’sInversion）算法是Siripunvaraporn等人将OCCAM反演的研究由模型空间转换到数据空间,改进的一种有效、实用大地电磁法（MT）二维反演算法。本文介绍了REB（）CC方法的基本原理,并用该方法在不同的反演模式和不同的背景电阻率值所得的反演结果分别进行对比分析,试算结果表明,二维REBOCC反演在TE和TM联合模式反演,反演效果比单个TE、TM模式好;反演背景值设置不同对反演效果影响不大。     

张量CSAMT二维反演中阻抗旋转的应用

由于张量CSAMT法在实际观测时不可能完全沿着地质构造走向、倾向方向进行,为了提高地质找矿勘探效果,张量CSAMT法的二维反演工作事先应针对主矿带的走向进行阻抗旋转。通过张量CSAMT的实际观测资料,并结合矿区勘探资料,分别给出三种情况下阻抗旋转后的二维反演结果。将不同的反演结果与地质勘探剖面对比认为,张量CSAMT在做二维反演之前必须结合已知地质目标体的走向进行阻抗旋转工作,它是张量CSAMT二维反演工作中一个非常重要的工作环节,不可忽视。     

二维有限元反演法在金矿电法勘探中的应用

给出直流电阻率、激发极化测深法数据的二维有限元反演方法和原理。在模型设计中采用二维双线性变化地质体 ,使反演方法更适于电性参数渐变情况下的矿床赋存条件。并将此方法用于广西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     

直流激电反演解释系统研发与应用

为了提高直流激电法在矿产和工程勘查中的探测效果,利用VC++6.0编程平台开发了直流激电反演解释系统IPInv。该系统反演模块包括:垂直激电测深一维和二维反演,高密度激电数据二维反演,地表、井中及井地激电数据二维反演,多元激电数据融合人机交互二维反演,地表、井中及井地激电数据三维反演。该系统操作方便,反演结果可靠,已在国内多家科研院所及生产单位投入使用。     

高密度电法二维反演程序反演常规电法电测深资料探讨

高密度电法二维反演程序具有易用性强和反演结果快速直观等优点,在物探工作中被经常使用。本文比较高密度电法二维反演程序数据和常规电法电测深数据的格式,介绍了常规电测深数据经程序转换后用高密度电法二维反演软件反演成图的效果,并对此进行了讨论。     

音频大地电磁法极化特征在某隧道工程地质特征分析中的应用

音频大地电磁法具有勘探效率高,探测深度大,横向分辨率高等优点,而被广泛应用于公路及铁路隧道勘察中,用以解决对断层、破碎带等地质问题的探测工作,效果显著,然而大地电磁反演解释仅限于二维反演解译,不能很好解决隧道工程地质的精细分析。以某工区隧道为例,进行音频大地电磁法极化特征分析,对比分析大地电磁二维反演成果,综合分析隧道工程地质特征,结果表明,大地电磁极化特征可以有效揭示隧道工程地质特征,同时可以反映隧道维性特征,结合大地电磁二维反演成果,更好地解释隧道工程地质特征。     

基于行列式阻抗响应的大地电磁反演计算

针对大地电磁(MT)二维资料处理中最佳主轴方向的不确定性,提出了行列式阻抗张量的大地电磁二维反演方法。首先,给出了大地电磁行列式阻抗张量的计算表达式,且二维行列式阻抗响应为TE极化模式与TM极化模式的算术平均;其次,建立了Gauss-Newton光滑约束的迭代反演算法,并给出了一种改进的L-曲线法求取最佳正则化因子;最后,反演计算了二维低阻异常体模型,其二维反演结果较好地揭示了地电模型的电阻率结构特征,验证了应用行列式阻抗响应的大地电磁反演方法的有效性。     

垂直电测深二维反演中非均匀初始模型的给定

为了提高垂直电测深二维反演的收敛速度和反演精度,给出了利用直接反演公式确定初始模型的方法。在直接反演过程中,通过综合利用三次样条求导法、五点求导法和列维尔插值计算电测深曲线在每个极距处的梯度,并对直接反演结果进行深度校正,获得了更准确的反演结果,为二维反演提供了较好的初始模型。通过对模拟和实测电测深数据进行反演试算,验证了采用直接反演法给定非均匀初始模型的可行性和有效性。     

基于非负最小二乘法的一维MT正则化反演研究

为了有效地解决在大地电磁反演过程中出现的不适定性、解的不稳定性和非唯一性等问题,提出了基于非负最小二乘法的MT正则化反演算法,该算法的思想是通过引入正则化思想,模型约束目标函数被采用最光滑模型约束正则化矩阵,有效地改善了不适定问题得到有效改善。为了避免常规方法需要对电阻率取对数的情况,引入了快速非负最小二乘法(这里把反演参数设为电阻率,因而必须为正值),从而简化了反演过程中偏导数矩阵的计算。最后试算不同的地电模型,得到稳定的反演结果,表明了此反演算法是有效的。     

大地电磁(MT)法在深部矿产勘探中的分辨率探讨

面对固体矿资源的日益枯竭,开展第二深度(>500m)找矿迫在眉睫,大地电磁(MT)法勘探深度大,受高阻屏蔽小,在深部找矿中具有重要的地位。本文以某矿区实际地电模型为例,利用成都理工大学开发的MTSoft2D软件对其进行正演模拟和occam反演计算,探讨大地电磁法对地电模型中异常体的分辨能力,为MT法在深部矿产勘探领域提供理论支持。     

二维大地电磁反演及其在铁路长大隧道勘探中的应用研究

首先对多种反演方法的特点进行介绍,然后分析比较以Bostick变换为初始模型的OCCAM反演和非线性共轭梯度反演,指出Occam反演对初始模型依赖性小但反演速度慢,非线性共轭梯度反演对初始模型依赖性大但反演速度快的问题,进而提出以Occam反演作为初始模型的非线性共轭梯度改进方案。实践证明,改进的组合反演算法简便、快速,成像效果好。最后,用改进方法对南涪线梓里隧道（DK92＋406-DK97＋023）的大地电磁资料进行了处理,其结果对褶皱、断层、岩溶等地质构造进行了较好的反应。     

考虑激电效应的二维大地电磁正演

大地电磁法是一种有效的勘探手段,在油气勘探以及地壳深部构造研究中有广范应用.岩矿石不仅具有电磁效应,而且还表现出激电效应.在有限单元法二维大地电磁正演中,引入Cole- Cole模型研究其激电效应特征.对非极化均匀半空间中存在的不同极化体进行正演计算,分析研究了极化参数对响应的影响规律.结果表明:极化效应的存在会使视电...     

大地电磁反演方法对比研究

大地电磁作为一种重要的地球物理勘探方法,近些年来被广泛的地应用于勘察实践中。在野外大地电磁勘察资料解释的重要手段是大地电磁反演,反演效果的好坏将直接影响解释结果的正确与否。本文研究对比4种目前常用的大地电磁反演方法,即BOSTICK反演、RRI反演、OCCAM反演和NLCG反演,分析4种反演方法各自的优缺点,并对大地电磁正演模型数据进行反演,分析4种反演方法的反演效果,直观上对反演结果进行评价对比。     

一种用于Occam反演中搜索拉格朗日乘子的方法

Occam反演法由于其算法稳定,对初始条件要求不高,反演效果较好,在大地电磁反演中运用较多。不过其每次迭代都需要进行偏导数计算和大量的模型计算,以便搜索到最佳的拉格朗日乘子,这造成了计算量和计算时间的增加。Occam反演在每次迭代寻找最佳模型的过程中需要搜索合适的拉格朗日乘子使拟合差最小,搜索的方法一般使用进退法和扫描法,鲜少使用其他一维搜索方法。本文将牛顿迭代搜索法和二分法组合一起用于拉格朗日乘子的搜索,取得了较好的结果,减少了模型的搜索量,在一定程度上提高了计算速度。     

大地电磁连续介质反演在庐枞矿集区的应用

在大地电磁数据一维反演方法中,用简单的层状模型来描述地下介质的电性分布是不符合实际情况的,模型空间对比法就是基于对模型的直接修改而不是参数的修改来做的反演。这种方法不仅避开了灵敏度矩阵和线性方程组的求解,进而提高了运算速度,并且能够更真实的逼近实际模型。本文阐述了模型空间对比法的基本原理,通过理论模型进行了验证,得到了较好的效果,对庐枞矿集区进行了连续介质的反演,得到了合理的解释。     

二维层状介质大地电磁视电阻率相位联合快速反演

建立了二维层状介质模型,反演参数为每层的电阻率及各层的底界深度,利用视电阻率和相位进行二维联合反演.利用RRI法（快速松弛反演）通过有限单元法正演快速计算一维偏导数,引入一组修正系数把用RRI法计算的一维偏导数转化为二维偏导数,并且在二维偏导数矩阵中只保留对本测点下的模型参数的偏导数,而忽略掉对其他测点下的参数的偏导数,形成一个近似的雅可比矩阵.通过一个二维三层模型试算,验证视电阻率和相位联合反演能稳定收敛并在一定程度上减小多解性.     

地球物理资料非线性反演方法讲座（九）蚁群算法

蚁群算法是一种仿生类非线性优化算法,具有并行性、正反馈性和全局极小搜索能力强等特点。蚁群算法的机理是：生物界中的蚂蚁在搜寻食物源时,能在其走过的路径上释放一种蚂蚁特有的分泌物——信息素,使得一定范围内的其他蚂蚁能够觉察并影响其行为。当某些路径上走过的蚂蚁越来越多时,留下的这种信息素轨迹也越多,以至信息素强度增大,使后来蚂蚁选择该路径的概率也越高,从而更增加了该路径的信息素强度。为了将起源于离散网络路径优化的原始蚁群算法思想用于连续函数优化的地球物理反演问题,必须对有关实施细节进行改造和修正,本文基于网格划分策略的连续域蚁群算法实现了连续域大地电磁蚁群算法。通过选择蚂蚁数、信息素挥发系数等参数,利用三层K型模型和四层HA型模型进行数值试验,结果表明,蚁群算法可以稳定收敛,反演结果接近理论模型。