基于深度学习的高频面波反演方法研究
发布时间：2021-06-17 06:07
近地表地下空间在人类发展中具有重要作用。瑞雷波是一种获取地下地层结构信息的重要技术手段,近年来受到广泛关注。瑞雷波近地表速度结构调查主要通过反演瑞雷波频散曲线获取地层速度结构,具有分辨率高、速度快等优势。但是该技术在应用过程中存在人工频散曲线提取耗时和非线性反演影响因素多等问题,如果能利用当前新发展的人工智能技术,尤其是深度学习等技术实现瑞雷波勘探技术的智能化改造,无疑能够推动该技术的进一步发展,具有重要现实意义。瑞雷波勘探技术主要分为频散曲线反演和频散曲线提取两个步骤。实现准确频散曲线反演和提取,获取可靠学习样本,是该技术智能化改造重要前提。但是频散曲线反演存在反演多解性和稳定性问题;频散曲线的获取存在手工拾取效率较低且受主观因素影响,耗时费力,不适合大量数据的操作等问题。论文针对以上两个方面都进行了研究,为深度学习提供良好、准确的训练数据,在此基础上实现深度学习面波频散曲线的反演方法,本文的主要工作内容和贡献为:（1）基于模拟退火算法,提出了一种新的基于差分进化模拟退火频散曲线反演方法。新方法利用块坐标下降思想,将多参数高维的面波反演问题转化为多个单参数低维反问题,提高了面波反演结...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信噪比良好的频散曲线能量图裁剪(512×512×3)示例
第三章应用Unet自动获取瑞雷波基价频散曲线33cossinsincosH=(3-2)其中为旋转角度，正数代表顺时针旋转，负数表示逆时针旋转。图3-3训练数据图3-2逆时针旋转90度，旋转后图像尺寸保持不变。设点"""P(i,j)为原图像上点P(i,j)经旋转变换后得到的，则旋转变换的坐标关系式为：P"=PH(3-3)其中，点"""P(i,j)处的RGB颜色值与点P(i,j)处一致。3.镜像变换水平变换、垂直变换和对角变换是常用的三种镜像变换。可以对裁剪好的图片做镜像变换来扩充训练样本集。水平变换的对称轴为图像的垂直中线，水平变换就是将图像沿对称轴进行左右翻转。垂直变换的对称轴为图像的水平中线，垂直变换就是将图像沿对称轴进行上下翻转。对角变换就是中心旋转变换，中心点是水平变换对称轴与垂直变换对称轴的交点。由于对角镜像本质上相当于将图像先后进行水平镜像和垂直镜像，因此在数据增强技术上一般应用水平镜像和垂直镜像。假设裁剪好的图片中一点(i,j)处的RGB值为w(i,j)，则经水平镜像和垂直镜像变换后对应点的RGB值分别如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
第三章应用Unet自动获取瑞雷波基价频散曲线33cossinsincosH=(3-2)其中为旋转角度，正数代表顺时针旋转，负数表示逆时针旋转。图3-3训练数据图3-2逆时针旋转90度，旋转后图像尺寸保持不变。设点"""P(i,j)为原图像上点P(i,j)经旋转变换后得到的，则旋转变换的坐标关系式为：P"=PH(3-3)其中，点"""P(i,j)处的RGB颜色值与点P(i,j)处一致。3.镜像变换水平变换、垂直变换和对角变换是常用的三种镜像变换。可以对裁剪好的图片做镜像变换来扩充训练样本集。水平变换的对称轴为图像的垂直中线，水平变换就是将图像沿对称轴进行左右翻转。垂直变换的对称轴为图像的水平中线，垂直变换就是将图像沿对称轴进行上下翻转。对角变换就是中心旋转变换，中心点是水平变换对称轴与垂直变换对称轴的交点。由于对角镜像本质上相当于将图像先后进行水平镜像和垂直镜像，因此在数据增强技术上一般应用水平镜像和垂直镜像。假设裁剪好的图片中一点(i,j)处的RGB值为w(i,j)，则经水平镜像和垂直镜像变换后对应点的RGB值分别如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
【参考文献】：
期刊论文
[1]黏弹性介质中瑞雷波有限差分数值模拟与波场分析[J]. 王常波,田坤,刘立彬,李国磊,张学涛. CT理论与应用研究. 2019(02)
[2]循环神经网络研究综述[J]. 杨丽,吴雨茜,王俊丽,刘义理. 计算机应用. 2018(S2)
[3]利用改进的F-K变换法提取瑞雷波的频散曲线[J]. 李欣欣,李庆春. 地球物理学进展. 2017(01)
[4]噪声地震学方法及其应用[J]. 徐义贤,罗银河. 地球物理学报. 2015(08)
[5]高频面波方法的若干新进展[J]. 夏江海,高玲利,潘雨迪,沈超,尹晓菲. 地球物理学报. 2015(08)
[6]瑞雷波勘探的研究现状及展望[J]. 祁生文,孙进忠,何华. 地球物理学进展. 2002(04)
[7]快速模拟退火算法及应用[J]. 张霖斌,姚振兴,纪晨,张中杰. 石油地球物理勘探. 1997(05)
本文编号：3234632
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信噪比良好的频散曲线能量图裁剪(512×512×3)示例
第三章应用Unet自动获取瑞雷波基价频散曲线33cossinsincosH=(3-2)其中为旋转角度，正数代表顺时针旋转，负数表示逆时针旋转。图3-3训练数据图3-2逆时针旋转90度，旋转后图像尺寸保持不变。设点"""P(i,j)为原图像上点P(i,j)经旋转变换后得到的，则旋转变换的坐标关系式为：P"=PH(3-3)其中，点"""P(i,j)处的RGB颜色值与点P(i,j)处一致。3.镜像变换水平变换、垂直变换和对角变换是常用的三种镜像变换。可以对裁剪好的图片做镜像变换来扩充训练样本集。水平变换的对称轴为图像的垂直中线，水平变换就是将图像沿对称轴进行左右翻转。垂直变换的对称轴为图像的水平中线，垂直变换就是将图像沿对称轴进行上下翻转。对角变换就是中心旋转变换，中心点是水平变换对称轴与垂直变换对称轴的交点。由于对角镜像本质上相当于将图像先后进行水平镜像和垂直镜像，因此在数据增强技术上一般应用水平镜像和垂直镜像。假设裁剪好的图片中一点(i,j)处的RGB值为w(i,j)，则经水平镜像和垂直镜像变换后对应点的RGB值分别如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
第三章应用Unet自动获取瑞雷波基价频散曲线33cossinsincosH=(3-2)其中为旋转角度，正数代表顺时针旋转，负数表示逆时针旋转。图3-3训练数据图3-2逆时针旋转90度，旋转后图像尺寸保持不变。设点"""P(i,j)为原图像上点P(i,j)经旋转变换后得到的，则旋转变换的坐标关系式为：P"=PH(3-3)其中，点"""P(i,j)处的RGB颜色值与点P(i,j)处一致。3.镜像变换水平变换、垂直变换和对角变换是常用的三种镜像变换。可以对裁剪好的图片做镜像变换来扩充训练样本集。水平变换的对称轴为图像的垂直中线，水平变换就是将图像沿对称轴进行左右翻转。垂直变换的对称轴为图像的水平中线，垂直变换就是将图像沿对称轴进行上下翻转。对角变换就是中心旋转变换，中心点是水平变换对称轴与垂直变换对称轴的交点。由于对角镜像本质上相当于将图像先后进行水平镜像和垂直镜像，因此在数据增强技术上一般应用水平镜像和垂直镜像。假设裁剪好的图片中一点(i,j)处的RGB值为w(i,j)，则经水平镜像和垂直镜像变换后对应点的RGB值分别如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
【参考文献】：
期刊论文
[1]黏弹性介质中瑞雷波有限差分数值模拟与波场分析[J]. 王常波,田坤,刘立彬,李国磊,张学涛. CT理论与应用研究. 2019(02)
[2]循环神经网络研究综述[J]. 杨丽,吴雨茜,王俊丽,刘义理. 计算机应用. 2018(S2)
[3]利用改进的F-K变换法提取瑞雷波的频散曲线[J]. 李欣欣,李庆春. 地球物理学进展. 2017(01)
[4]噪声地震学方法及其应用[J]. 徐义贤,罗银河. 地球物理学报. 2015(08)
[5]高频面波方法的若干新进展[J]. 夏江海,高玲利,潘雨迪,沈超,尹晓菲. 地球物理学报. 2015(08)
[6]瑞雷波勘探的研究现状及展望[J]. 祁生文,孙进忠,何华. 地球物理学进展. 2002(04)
[7]快速模拟退火算法及应用[J]. 张霖斌,姚振兴,纪晨,张中杰. 石油地球物理勘探. 1997(05)
本文编号：3234632
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