大地電磁二維OCCAM-非線性共軛梯度反演研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 00:14
我們實(shí)現(xiàn)了大地電磁二維OCCAM-非線性共軛梯度反演算法。二維OCCAM-非線性共軛梯度反演算法結(jié)合了非線性共軛梯度反演和OCCAM反演兩種反演算法各自的優(yōu)點(diǎn),在反演過(guò)程中不需要實(shí)際計(jì)算和存儲(chǔ)雅可比矩陣,只需要進(jìn)行兩次擬正演,第一次擬正演計(jì)算雅可比矩陣的轉(zhuǎn)置與一個(gè)向量的乘積,第二次擬正演計(jì)算雅可比矩陣與另一個(gè)向量的乘積就可以直接得到模型的更新量,減少了反演的計(jì)算量以及對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的需求;并在反演過(guò)程中加入了對(duì)最優(yōu)拉格朗日乘子(正則化因子)的搜索,使得反演不再是每次預(yù)先給定一個(gè)拉格朗日乘子,然后再次給定進(jìn)行反復(fù)試算直到得到一個(gè)較好的反演結(jié)果,因此提高了反演的效率且得到的反演結(jié)果是一個(gè)最光滑模型。OCCAM-非線性共軛梯度反演算法中所用的拉格朗日乘子的搜索方案借鑒了OCCAM反演中搜索最優(yōu)拉格朗日乘子的方法,并根據(jù)前人所做工作對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),在搜索過(guò)程當(dāng)中加入了數(shù)據(jù)擬合差與期望擬合差值的比較,減少了正演計(jì)算的次數(shù),這種改進(jìn)在不會(huì)對(duì)反演結(jié)果造成影響的同時(shí)也加快了反演的速度。構(gòu)建了多種地電模型進(jìn)行反演計(jì)算,OCCAM-非線性共軛梯度反演算法能穩(wěn)定的收斂,且得到的反演結(jié)果能很好的反映出異常體的位...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
1.3 研究目的和意義
1.4 研究?jī)?nèi)容和方法
第二章 大地電磁場(chǎng)二維有限差分正演模擬
2.1 大地電磁場(chǎng)二維介質(zhì)中的邊界條件
2.2 二維交錯(cuò)采樣有限差分法
2.2.1 大地電磁場(chǎng)滿足的方程
2.2.2 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的采樣方式
2.2.3 麥克斯韋方程組積分形式離散化
2.2.4 地面上磁場(chǎng)分量的插值
2.2.5 視電阻率、相位的計(jì)算
第三章 大地電磁二維OCCAM-非線性共軛梯度反演算法
3.1 非線性共軛梯度反演算法
3.1.1 目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 非線性共軛梯度反演算法的反演流程
3.1.3 預(yù)條件因子
3.1.4 拉格朗日乘子
3.2 OCCAM反演中最優(yōu)拉格朗日乘子的搜索方案
3.2.1 拉格朗日乘子與數(shù)據(jù)擬合差的關(guān)系
3.2.2 確定極小值區(qū)間
3.2.3 搜索凹區(qū)間極小值
3.2.4 搜索交叉點(diǎn)
3.3 OCCAM反演中求取最優(yōu)拉格朗日乘子方法的改進(jìn)
3.3.1 改進(jìn)方案
3.3.2 改進(jìn)后的反演流程圖
3.4 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法
3.4.1 目標(biāo)函數(shù)
3.4.2 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法的基本思路
3.4.3 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法的流程
第四章 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)
4.1 理論模型合成數(shù)據(jù)的反演
4.1.1 高阻棱柱體模型
4.1.2 低阻棱柱體模型
4.1.3 雙低阻雙棱柱體模型
4.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的反演
第五章 結(jié)論與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3388465
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
1.3 研究目的和意義
1.4 研究?jī)?nèi)容和方法
第二章 大地電磁場(chǎng)二維有限差分正演模擬
2.1 大地電磁場(chǎng)二維介質(zhì)中的邊界條件
2.2 二維交錯(cuò)采樣有限差分法
2.2.1 大地電磁場(chǎng)滿足的方程
2.2.2 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的采樣方式
2.2.3 麥克斯韋方程組積分形式離散化
2.2.4 地面上磁場(chǎng)分量的插值
2.2.5 視電阻率、相位的計(jì)算
第三章 大地電磁二維OCCAM-非線性共軛梯度反演算法
3.1 非線性共軛梯度反演算法
3.1.1 目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 非線性共軛梯度反演算法的反演流程
3.1.3 預(yù)條件因子
3.1.4 拉格朗日乘子
3.2 OCCAM反演中最優(yōu)拉格朗日乘子的搜索方案
3.2.1 拉格朗日乘子與數(shù)據(jù)擬合差的關(guān)系
3.2.2 確定極小值區(qū)間
3.2.3 搜索凹區(qū)間極小值
3.2.4 搜索交叉點(diǎn)
3.3 OCCAM反演中求取最優(yōu)拉格朗日乘子方法的改進(jìn)
3.3.1 改進(jìn)方案
3.3.2 改進(jìn)后的反演流程圖
3.4 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法
3.4.1 目標(biāo)函數(shù)
3.4.2 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法的基本思路
3.4.3 OCCAM-非線性共軛梯度反演算法的流程
第四章 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)
4.1 理論模型合成數(shù)據(jù)的反演
4.1.1 高阻棱柱體模型
4.1.2 低阻棱柱體模型
4.1.3 雙低阻雙棱柱體模型
4.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的反演
第五章 結(jié)論與建議
致謝
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本文編號(hào):3388465
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