針對探地雷達(GPR)雙參數全波形反演中電導率反演精度差、雙參數存在串擾現象、反演計算量大、易陷入局部極值等問題.作者將具有多參數調節(jié)功能的L-BFGS算法引入到GPR時間域全波形反演中,它避免了對Hessian矩陣的直接存儲與精確求解,減小了存儲量和計算量.結合參數調節(jié)因子的選取,有效減小了同步反演時介電常數與電導率的串擾影響,在不降低介電常數反演精度的前提下,提高電導率參數的反演精度.通過在反演目標函數中加載改進全變差正則化方法,提高了反演的穩(wěn)定性,使目標體邊緣輪廓更加清晰.首先以簡單模型為例,對比了單尺度反演與多尺度串行反演策略的優(yōu)劣,說明多尺度串行反演有利于逐步搜索全局最優(yōu)解;而開展參數調節(jié)因子的選取實驗,說明合適的參數調節(jié)因子可以有效改善介質電導率的反演精度;測試了不同正則化的反演效果,表明改進全變差正則化能提高反演穩(wěn)定性,顯著降低模型重構誤差.最后,分別對含噪合成數據和實測數據進行了反演測試,說明本文提出的多尺度、雙參數反演具有較強的魯棒性,能提供更豐富的信息約束,重構圖像界面清晰、反演效果好.

【文章頁數】：17 頁

【部分圖文】：

圖1(a)模型1的相對介電常數和(b)電導率分布

設置圖1所示的模型,模型背景為均勻介質,其相對介電常數和電導率分別為4和3mS·m-1,在該均勻介質中包含了6個字母形狀異常體.紅色異常體的相對介電常數為8,電導率為10mS·m-1,藍色異常體的相對介電常數為1,電導率為0.模擬區(qū)域的邊界設有20個“×”型點源和100個“o....

圖2模型1的200MHz中心頻率的雷克子波的時域共炮點記錄

圖1(a)模型1的相對介電常數和(b)電導率分布

圖3(a)藍色短劃線是200MHz的原始Ricker子波,黑色實線是80MHz的目標Ricker子波,

圖2模型1的200MHz中心頻率的雷克子波的時域共炮點記錄圖4模型1不同尺度策略的反演結果

圖4模型1不同尺度策略的反演結果

圖3(a)藍色短劃線是200MHz的原始Ricker子波,黑色實線是80MHz的目標Ricker子波,

本文編號：3905232