基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面反演中的应用 被引量：18

1

作者 张代磊 黄大年 张冲 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期580-588,共9页

BP神经网络方法在二维密度界面的反演中取得了较好的效果,但在反演三维界面时,由于模型更复杂、参数更多,BP神经网络的收敛速度和反演精度都有一定程度的下降。为了改善反演效果,本文利用遗传算法对BP神经网络的权值、阈值选择过程进行... BP神经网络方法在二维密度界面的反演中取得了较好的效果,但在反演三维界面时,由于模型更复杂、参数更多,BP神经网络的收敛速度和反演精度都有一定程度的下降。为了改善反演效果,本文利用遗传算法对BP神经网络的权值、阈值选择过程进行优化,获得了更好的网络模型;并将此模型应用于密度界面模型的反演中,预测误差从上百米减小到数十米,同时迭代计算步数减少了近2/3,有效减少了计算时间,反演结果更准确。利用基于遗传算法优化的BP神经网络反演了法国某地区莫霍面深度,预测相对误差仅为1.8%,取得了较好的应用效果。基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面的反演中具有良好的应用价值和研究前景。 展开更多

关键词 BP神经网络 遗传算法 密度界面反演 网络训练 优化

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用傅里叶变换实现起伏地形上观测重力异常的单一密度界面反演

2

作者 杨再朝 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1990年第2期201-211,共11页

从位场变换理论出发,可导出适用于起伏地形上的重力异常值直接反演单一密度界面的迭代公式和Δg(x,y,-z)=∑(-1)∑F^(-1)[G_(■~*(u,v,0)]·■Δg■(x,y)=Δg(x,y,-z)+F^(-1)[G(u,v,0)](-1)∑F^(-1)[G_■~*(u,v,0)]·■以上的... 从位场变换理论出发,可导出适用于起伏地形上的重力异常值直接反演单一密度界面的迭代公式和Δg(x,y,-z)=∑(-1)∑F^(-1)[G_(■~*(u,v,0)]·■Δg■(x,y)=Δg(x,y,-z)+F^(-1)[G(u,v,0)](-1)∑F^(-1)[G_■~*(u,v,0)]·■以上的迭代公式是绝对收敛的,其速代过程是稳定的,当引入一个收敛因子后,可提高迭代收敛的速度。因此,在已知单一密度界面上某点的深度后,只要对重力异常作一定处理,就可以利用迭代公式实现界面反演。模型试算结果表明,此方法精度高,迭代稳定性好,适合山区重力资料的反演解释。 展开更多

关键词 单一密度界面反演 起伏地形观测重力异常 傅里叶变换 迭代反演

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基于深度学习U-net网络的重力数据界面反演方法 被引量：5

3

作者 李阳 韩立国 +1 位作者 周帅 林涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期401-411,共11页

重力数据的密度界面反演是位场数据解释中的一项主要工作,在区域构造演化、深部莫霍面确定等领域的研究中发挥重要作用.近年来,数据驱动的深度学习方法广泛地应用在地球物理数据处理与反演中,本文提出一种基于深度学习U-net网络的重力... 重力数据的密度界面反演是位场数据解释中的一项主要工作,在区域构造演化、深部莫霍面确定等领域的研究中发挥重要作用.近年来,数据驱动的深度学习方法广泛地应用在地球物理数据处理与反演中,本文提出一种基于深度学习U-net网络的重力数据密度界面反演方法.首先,对半椭球体界面模型进行随机抽取和组合进而形成地下起伏界面数据集,并基于Parker正演理论对界面数据集进行重力异常正演计算,为深度学习网络模型的训练提供特征完备的数据源;其次,设计了基于U-net网络模型的深度学习界面反演算法,在传统的损失函数基础上增加光滑损失项和过拟合抑制项,提高重力界面反演结果的光滑性和收敛效率;最后通过测试样本集进行反演预测,验证建立深度学习网络模型的泛化性.本文通过理论模型和实际数据试验分析了本文方法在密度界面反演中的有效性和实用性,基于改进损失函数约束的深度学习界面反演方法有效地提高了密度界面反演的收敛效率和计算稳定性. 展开更多

关键词 重力数据 密度界面反演 深度学习 U-net神经网络

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渭河盆地基底三维变密度重力反演 被引量：6

4

作者 冯旭亮 袁炳强 +3 位作者 李玉宏 张瑾爱 张林 郭瑞坤 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期461-471,I0012,共12页

渭河盆地前寒武系变质基底深度反演对于盆地古生界油气勘探具有重要意义,但目前对于基底深度认识不足。盆地内各沉积层密度随深度变化且横向上亦有差异,因此采用常密度模式的重力反演不能准确得到盆地基底深度。本文根据渭河盆地综合地... 渭河盆地前寒武系变质基底深度反演对于盆地古生界油气勘探具有重要意义,但目前对于基底深度认识不足。盆地内各沉积层密度随深度变化且横向上亦有差异,因此采用常密度模式的重力反演不能准确得到盆地基底深度。本文根据渭河盆地综合地球物理剖面解释结果,结合不同构造单元内各地层密度,在不同水平位置利用6种密度—深度函数拟合实际地层密度。不同函数拟合误差统计结果表明,指数变密度函数更符合渭河盆地沉积层密度变化规律。利用不同位置的指数变密度函数中地表密度差及密度随深度的变化系数进行插值,进而得到了全区的地表密度差及密度随深度变化因子,据此建立了渭河盆地及邻区三维密度模型,并利用该变密度模型反演了前寒武系结晶基底深度。与常密度模式重力反演结果对比表明,三维变密度反演结果更加准确,能为盆地油气勘探提供基础数据支撑,该方法亦可为解决类似地质—地球物理问题提供研究思路。 展开更多

关键词 三维变密度模型 重力勘探 盆地基底 密度界面反演

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喜马拉雅及邻区的莫氏面起伏与上地幔密度异常 被引量：1

5

作者 张赤军 罗少聪 《地壳形变与地震》 CSCD 1997年第4期7-10,共4页

提出了一种新的重力资料３维反演方法，并运用该方法使用布格异常对喜马拉雅及其邻区进引了反演，给出了该区域内莫氏面的大尺度变化图象和上地幔异常密度的分布。结果显示，喜马拉雅山脊带虽然海拔很高，但其地壳厚度较小。

关键词 重力 莫霍界面 密度界面反演 地块 上地幔

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重力、地震联合反演在研究含油气盆地构造中的应用 被引量：17

6

作者 王西文 孟昭秦 +3 位作者 张工会 傅昭乾 李玉普 兰秀丽 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1991年第2期201-209,219+266,共11页

本文采用parker反演方法对济源盆地的高精度重力观测资料进行了密度界面反演。为了消除反演迭代过程中下延因子的影响,根据正则化方法原理,设计了正则化因子a。选取a值的原则是既要保证反演结果的稳定性,又要保证反演结果的精度。针对... 本文采用parker反演方法对济源盆地的高精度重力观测资料进行了密度界面反演。为了消除反演迭代过程中下延因子的影响,根据正则化方法原理,设计了正则化因子a。选取a值的原则是既要保证反演结果的稳定性,又要保证反演结果的精度。针对济源盆地地层密度非均匀变化的特点,可以依据地震速度谱和已知的密度资料,设计非均质反演模型,在已知的地震反射界面和钻井资料的约束条件下,进行密度界面反演。反演结果,给出了地震资料显示不清楚地段上的界面形态。可见,重力和地震的联合反演,能够提供较准确的构造信息。 展开更多

关键词 密度界面反演 正则化方法 向下延拓 联合反演

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稳定正则化参数估计方法及其在盆地基底重力异常反演中的应用 被引量：1

7

作者 刘燕东 纪晓琳 +2 位作者 孟小红 王万银 王俊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3756-3765,共10页

正则化方法通过带有正则化参数的约束项,将不适定问题转换为一个适定问题.如何选取最优正则化参数一直以来都是正则化研究的难点和热点.本文通过定义解的不稳定性度量来直接估算正则化参数μ的最优值,并将这种正则化参数估计方法应用到... 正则化方法通过带有正则化参数的约束项,将不适定问题转换为一个适定问题.如何选取最优正则化参数一直以来都是正则化研究的难点和热点.本文通过定义解的不稳定性度量来直接估算正则化参数μ的最优值,并将这种正则化参数估计方法应用到二维沉积盆地基底重力反演中.测试该方法在通过对一次野外测量的数据加不同噪声得到的多组数据与多次野外测量中得到的多组数据这两种情况中的反演效果.最后将该方法应用到非洲西海岸的北加蓬次盆进行盆地基底反演,测试该方法的实用性.模型测试的结果显示,在这两种情况下获得的反演解非常接近且能够反演得到较为准确的模型基底深度,故该方法适用于一般情况下只进行一次野外测量的实际重力勘探情况且能得到稳定的最优反演解;实际资料的最优反演结果稳定且符合当地的地质构造背景.在模型测试与实际资料测试中,都能够确定最优正则化参数并得到最优反演结果,证明了该方法在重力反演中的正确性和实用性. 展开更多

关键词 正则化参数的选取 密度界面反演 稳定估计 高斯牛顿法

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补偿向下延拓方法研究及应用 被引量：16

8

作者 高玉文 骆遥 文武 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2747-2756,共10页

位场向下延拓是重、磁处理和解释的常用方法,但其不稳定性限制了其在资料处理及反演中的应用.本文基于补偿圆滑滤波思想以及空间域向下延拓迭代法,通过逐次补偿的办法实现位场的稳定向下延拓.同时,在频率域空间给出了该下延方法的频率... 位场向下延拓是重、磁处理和解释的常用方法,但其不稳定性限制了其在资料处理及反演中的应用.本文基于补偿圆滑滤波思想以及空间域向下延拓迭代法,通过逐次补偿的办法实现位场的稳定向下延拓.同时,在频率域空间给出了该下延方法的频率域响应因子,并讨论了其低通滤波特性,理论模型和实际位场资料试验表明该方法向下延拓稳定性具有较高的延拓精度.将其应用于重力密度界面反演中,改进反演的稳定性,实际莫霍界面反演表明下延因子具备实用性. 展开更多

关键词 位场 向下延拓 补偿法 频率响应 理想低通滤波器 密度界面反演

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华南地区地壳厚度变化及对成矿类型的制约：来自卫星重力数据的约束 被引量：17

9

作者 罗凡 严加永 +3 位作者 付光明 王昊 陶鑫 罗磊 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期759-774,共16页

华南地区是中国金属矿产资源的"大粮仓",分布有多个多金属成矿带。多金属成矿带的形成常伴随着地下特殊的深部背景和过程,通过莫霍面深度的计算,对华南地区的地壳厚薄变化所反映的壳幔耦合关系进行研究,可为探索华南地区地下... 华南地区是中国金属矿产资源的"大粮仓",分布有多个多金属成矿带。多金属成矿带的形成常伴随着地下特殊的深部背景和过程,通过莫霍面深度的计算,对华南地区的地壳厚薄变化所反映的壳幔耦合关系进行研究,可为探索华南地区地下巨量金属资源的形成与演变过程提供参考。本文首先基于球坐标的重力解算方法对高阶卫星重力场模型EIGEN-6C4的数据进行校正,得到华南地区的卫星布格重力异常。然后采用改进的Parker-Oldenburg方法进行变密度界面反演,获得华南地区莫霍面起伏特征。最后结合区内不同成矿带的范围和前人发表的地质、地球化学等资料,探讨华南地区不同成矿带的成矿物质来源与莫霍面起伏的关系。认为长江中下游和钦杭东段处于莫霍面隆起区域的成矿带,幔源物质对其成矿作用起主导地位,形成以铜、铁为主的多金属矿床;南岭、武夷、钦杭西段及鄂西-湘西位于莫霍面隆-陷交替区域的成矿带,成矿与壳、幔源物质的相互作用密切相关,最终形成钨、锡、金、银、铅锌等多金属矿床。 展开更多

关键词 卫星重力数据 球面重力校正 变密度界面反演 莫霍面深度 华南地区

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东海陆架盆地南部中生界的残留厚度 被引量：4

10

作者 丛尧 刘展 +2 位作者 陆凯 孟祥君 张雪峰 《海洋地质前沿》 CSCD 2017年第5期39-44,共6页

以最新的地震资料和重力资料为基础,结合钻井数据,采用密度多界面同时反演方法,得到了东海陆架盆地南部中生界顶底界面的埋深,据此编制了中生界残留厚度图。在此基础上,结合构造单元对中生界展布特征进行了分析。结果表明:除在雁荡低凸... 以最新的地震资料和重力资料为基础,结合钻井数据,采用密度多界面同时反演方法,得到了东海陆架盆地南部中生界顶底界面的埋深,据此编制了中生界残留厚度图。在此基础上,结合构造单元对中生界展布特征进行了分析。结果表明:除在雁荡低凸起构造高点局部缺失外,东海陆架盆地南部中生代地层分布广泛;中生界残留厚度在各个构造单元分布不均,但总体上具有"西北薄东南厚、南北分块"的特征,东部基隆凹陷为整个研究区的沉降中心。 展开更多

关键词 东海陆架盆地 中生界 残留厚度 密度界面反演

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Crust1.0地壳模型及其应用:以长江中下游成矿带为例 被引量：6

11

作者 罗凡 严加永 +3 位作者 付光明 罗磊 陶鑫 王昊 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期648-660,共13页

地壳是地球系统的重要组成部分,了解各圈层的结构及相互作用是研究地球物质深部交互过程的核心问题,如何探测地壳内部的物质组成和形态结构一直是地球系统科学的研究热点。随着海量地球探测数据的积累和挖掘,地球科学学家提出了不同细... 地壳是地球系统的重要组成部分,了解各圈层的结构及相互作用是研究地球物质深部交互过程的核心问题,如何探测地壳内部的物质组成和形态结构一直是地球系统科学的研究热点。随着海量地球探测数据的积累和挖掘,地球科学学家提出了不同细节层次的地壳模型,当前最为详细,分辨率最高的全球地壳模型是Crust1.0地壳模型。本文首先详细介绍了Crust1.0地壳模型沉积层厚度和壳幔密度差的数据来源和分布特征。然后,基于Crust1.0地壳模型信息,对长江中下游成矿带及邻区的卫星重力数据进行沉积层校正后,采用变密度界面计算方法,获得的长江中下游地区的Moho界面深度分布。长江中下游成矿带的Moho面形态呈现为"V"字型幔隆带,通过分析矿床、岩体及深大断裂的分布规律与幔隆带形成的关系,进一步证实了长江中下游成矿带深部的地幔隆起是形成巨型矿床的根本原因。研究结果表明,Crust1.0在研究区域地壳结构、成矿动力学深部背景等基础地学和地球系统科学研究中具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 全球地壳模型 Crust1.0 变密度界面反演 长江中下游成矿带 MOHO

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辽东湾坳陷古近系残留厚度及基底特征

12

作者 杨强 孟祥君 +2 位作者 孙中宇 陈晓红 刘展 《海洋地质前沿》 CSCD 2019年第11期14-18,共5页

以最新的高精度重磁资料为基础,辅以收集的前人地震解释剖面,采用多密度界面同时反演方法,得到了辽东湾坳陷处古近系顶底界面的埋深,在此基础上编制了古近系残留厚度图,并结合收集到的地震解释结果拉取一条剖面,利用重磁联合解释方法对... 以最新的高精度重磁资料为基础,辅以收集的前人地震解释剖面,采用多密度界面同时反演方法,得到了辽东湾坳陷处古近系顶底界面的埋深,在此基础上编制了古近系残留厚度图,并结合收集到的地震解释结果拉取一条剖面,利用重磁联合解释方法对区内基底的构造形态和古近系地层展布特征进行了分析。结果表明:古近系地层在本区内部分缺失,缺失地点主要位于F1断裂西侧的近陆域部分和辽东凸起的构造高点处,其他区域地层厚度分布与构造形态保持一致,即在凹陷处厚而在凸起处薄,整体分布自西向东为"厚-薄-厚-薄-厚"的特点,自SW向NE整体厚度变化不大,辽中凹陷为本区的沉降中心。 展开更多

关键词 辽东湾凹陷 古近系 残留厚度 密度界面反演

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川滇地区莫霍面深度和地壳厚度

13

作者 徐志萍 王夫运 +2 位作者 姜磊 徐顺强 唐淋 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1318-1331,共14页

利用滑动平均法从川滇地区布格重力异常场分离出主要反映莫霍面起伏的低频布格重力异常场,将地震模型转换、并经过高程改正的密度模型作为初始模型,根据不同构造单元之间莫霍面上、下密度差不同,采用Parker法对低频布格重力异常场进行... 利用滑动平均法从川滇地区布格重力异常场分离出主要反映莫霍面起伏的低频布格重力异常场,将地震模型转换、并经过高程改正的密度模型作为初始模型,根据不同构造单元之间莫霍面上、下密度差不同,采用Parker法对低频布格重力异常场进行分区反演,得到了该区莫霍面深度和地壳厚度分布。结果显示:研究区西北部青藏块体从边缘向内部莫霍面深度和地壳厚度加深和增厚,分别为52～62km和54～66km;四川盆地莫霍面深度为38～42km;从南东向北西川滇菱形块体莫霍面深度为42～62km;红河断裂带以西的滇西地块,从南向北莫霍面深度为34～52km;龙门山、红河断裂带是莫霍面深度变化的梯度带;红河断裂带两侧自北向南莫霍面深度差异逐渐增加;攀枝花裂谷下方的莫霍面未发现明显隆起。川滇地区莫霍面深度分布明显受印度板块与欧亚板块碰撞及其向中南半岛侧向俯冲的制约。文中采用分区反演得到的莫霍面深度模型与已有的人工地震探测结果之间的均方差<1. 7km,同时通过与整体反演结果对比,表明在不同构造单元的地壳速度、密度结构存在明显差异的区域,以高分辨地震探测结果为约束,开展分区密度界面反演工作,可有效提高反演结果的可靠性。 展开更多

关键词 布格重力异常 川滇地区 分区密度界面反演 莫霍面深度

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