自适应GA与DLS联合反演瑞雷波频散曲线方法研究

发布时间：2021-05-21 21:06

　　多道瞬态面波法（Multiple Transient Surface Wave method,简称MTSW）是目前岩土工程勘察、灾害地质调查等近地表勘探领域应用最为广泛、最为有效的方法之一,它利用面波在层状介质中传播的频散特性来解决地质问题,即通过提取、反演频散曲线来构建地层S波速度结构模型,并进一步表征不同深度范围内介质的属性信息,如密度、泊松比及品质因子等,具有快速、便捷、非侵入性及浅层分辨率高等优点。瑞雷波频散曲线反演是面波数据处理最为核心的内容之一,起着承上启下的关键作用,针对其反演处理,目前主要存在线性及非线性两种理论体系,线性反演以阻尼最小二乘法（DLS）最为成熟、最为常用,但其严重依赖于所建立一个较为准确的初始模型,否则容易陷入局部极小,甚至得出错误的反演结果;非线性反演以遗传算法（GA）为代表,理论上更容易与实际地球物理模型相匹配,尤其能够胜任复杂近地表地质条件下的反演处理,但其计算量及占用内存庞大的问题不容忽视,且反演后期纯粹依赖发生概率低且方向无法控制的变异操作产生“优秀基因”驱使整个群体向着全局最优解的方向收敛效率极低,因未能成熟收敛而无法得到全局最优解的情况无法... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 瑞雷波正演研究历史及现状
        1.2.2 瑞雷波反演研究现状
    1.3 论文主要研究内容及创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 创新点
    1.4 论文组织结构
第2章 瑞雷波基本理论
    2.1 地震波基本类型
        2.1.1 体波
        2.1.2 面波
    2.2 瑞雷波基本特征
        2.2.1 瑞雷波波动方程
        2.2.2 瑞雷波传播速度
        2.2.3 瑞雷波质点振动
        2.2.4 瑞雷波频散特性
    2.3 多道瞬态面波分析技术流程
第3章 瑞雷波正演模拟
    3.1 瑞雷波频散曲线正演
        3.1.1 快速矢量传递算法
        3.1.2 Knopoff快速算法
    3.2 频散函数求解算法
    3.3 地层频散曲线正演模拟
        3.3.1 速度递增模型
        3.3.2 含高速夹层模型
        3.3.3 含低速夹层模型
第4章 传统瑞雷波频散曲线反演算法
    4.1 阻尼最小二乘法
        4.1.1 基本原理
        4.1.2 等厚薄层DLS反演
    4.2 经典GA算法
        4.2.1 经典GA算法原理及流程
        4.2.2 模型试算及结果分析
第5章 GA与DLS联合反演
    5.1 GA-DLS两步联合反演
        5.1.1 GA-DLS两步联合反演流程
        5.1.2 模型试算及结果分析
        5.1.3 实际资料处理与分析
    5.2 自适应GA与DLS嵌套联合反演方法
        5.2.1 自适应GA算法
        5.2.2 自适应GA与DLS嵌套联合反演
        5.2.3 模型试算及结果分析
        5.2.4 实际资料处理与分析
    5.3 油气地震资料面波反演处理
第6章 结论与建议
    6.1 结论与认识
    6.2 存在的问题及下一步的研究
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]利用粒子群优化算法快速、稳定反演瑞雷波频散曲线[J]. 蔡伟,宋先海,袁士川,胡莹.  石油地球物理勘探. 2018(01)
[2]基于不等式约束的三维电阻率探测混合反演方法[J]. 刘斌,刘征宇,宋杰,聂利超,王传武,陈磊.  地球物理学报. 2017 (02)
[3]多道瞬态面波相速度分析[J]. 沈鸿雁,李庆春,严月英,陈晨,张保卫.  石油物探. 2016(05)
[4]黄土塬区模型约束折射静校正技术应用研究[J]. 喻岳钰,曹代勇,邢春颖,杨劲.  地球物理学进展. 2016(03)
[5]基于萤火虫算法的雷瑞波非线性反演(英文)[J]. 周腾飞,彭更新,胡天跃,段文胜,姚逢昌,刘依谋.  Applied Geophysics. 2014(02)
[6]A hybrid inversion method of damped least squares with simulated annealing used for Rayleigh wave dispersion curve inversion[J]. Lu Jianqi,Li Shanyou,Li Wei,Tang Lihua.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2014(01)
[7]基于自适应遗传算法的MRS-TEM联合反演方法研究[J]. 万玲,林婷婷,林君,蒋川东,嵇艳鞠.  地球物理学报. 2013(11)
[8]瑞雷波多模式叠加耦合机理研究[J]. 宋先海,李刚.  工程勘察. 2011(05)
[9]基于改进自适应遗传算法的船舶电力系统滤波装置优化配置[J]. 兰海,汪宇涵,张利军.  船电技术. 2009(06)
[10]基于OCCAM算法的瑞雷波频散曲线快速稳定反演[J]. 艾东海,程庆群.  煤田地质与勘探. 2009(02)

博士论文
[1]主动源与被动源瑞利波联合成像方法研究[D]. 李欣欣.长安大学 2017
[2]高频面波中不同模态的特性及应用[D]. 高玲利.中国地质大学 2016
[3]多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D]. 邵广周.长安大学 2009
[4]近地表调查中的面波方法与利用井资料提高分辨率的技术[D]. 成锁.吉林大学 2008
[5]分层介质半空间瑞利波模式分析和介质参数反演[D]. 鲁来玉.中国科学院研究生院（声学研究所） 2004

硕士论文
[1]基于改进遗传算法的瑞雷波频散曲线反演[D]. 毛承英.中南大学 2010



本文编号：3200380