基于改进粒子群算法的SOTEM电场分量E_(x)反演

1

作者 张继锋 陈昌涧 +2 位作者 李宇腾 游希然 马子奔 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期213-221,共9页

【目的】针对电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)水平电场分量反演中传统算法易陷入局部极值的问题,提出一种融合重心反向学习策略的改进粒子群算法。【方法】该算法通过引入重心反向学习策略,动态调整学习因子和自适应惯性权重,有效提升... 【目的】针对电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)水平电场分量反演中传统算法易陷入局部极值的问题,提出一种融合重心反向学习策略的改进粒子群算法。【方法】该算法通过引入重心反向学习策略,动态调整学习因子和自适应惯性权重,有效提升了全局搜索能力与收敛效率。研究构建了三层、五层及七层典型地电模型,来验证算法性能。【结果和结论】研究结果表明:对于五层和七层地电模型,阻尼最小二乘算法的反演平均误差分别为0.34%和4.68%,改进粒子群算法反演平均误差分别为0.21%和0.87%,可见改进粒子群算法反演对复杂地电结构的识别精度提升显著。在多层数(≥5)及宽泛参数搜索区间条件下,三层和五层地电模型反演平均误差均小于5%,验证了改进粒子群算法的有效性。利用某区实测数据进行阻尼最小二乘反演和改进粒子群算法反演,改进的粒子群算法较阻尼最小二乘算法有着较好的反演效果,反演结果与已知矿体的电性结构吻合较好,研究成果为提高SOTEM在矿产勘探中的分辨率提供了理论支持。 展开更多

关键词 电性源短偏移距瞬变电磁法 粒子群算法 反演 电场分量Ex

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基于改进高斯-牛顿优化算法的频率域海洋可控源电磁二维反演

2

作者 李刚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4806-4820,共15页

稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以... 稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以实现多场源电磁响应的快速计算,并采用改进的接收点插值算法实现海底任意接收点处电磁场快速高精度计算.使用伴随法隐式求取灵敏度矩阵并基于近似二次收敛的高斯-牛顿优化算法实现反演,同时提出了一种基于灵敏度矩阵特征的正则化参数自动优化选取方法以保证反演的稳定收敛.反演算例验证了本文提出的频率域海洋CSEM二维反演算法的有效性. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 二维反演 高斯-牛顿优化算法 正则化参数

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免疫粒子群算法在修正高斯模型下的源强反演 被引量：1

3

作者 万邦银 蒯念生 +2 位作者 何雄元 彭敏君 邓利民 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期132-138,共7页

为提高危险气体泄漏溯源定位的科学性和实效性,确定危险气体泄漏位置和强度是事故应急响应的关键。首先,根据质量守恒定律,分析、改进近似高斯分布的气体羽流扩散幅度,修正高斯烟羽模型;然后,基于免疫浓度筛选机制作为主策略的免疫算法(... 为提高危险气体泄漏溯源定位的科学性和实效性,确定危险气体泄漏位置和强度是事故应急响应的关键。首先,根据质量守恒定律,分析、改进近似高斯分布的气体羽流扩散幅度,修正高斯烟羽模型;然后,基于免疫浓度筛选机制作为主策略的免疫算法(IA),通过与粒子群算法(PSO)耦合,将混合免疫粒子群(PSO-IA)算法应用到源强反演中;最后,验证PSO-IA算法溯源定位效果。结果表明:与模式搜索法(PS)、遗传算法(GA)、PSO相比,修正高斯烟羽模型预测值误差均下降2%左右;混合PSO-IA算法相较PSO算法反演源强效果有明显提升,其算法定位误差为1.3 m,求解源强误差为0.8%,单次计算时间小于1 s,能实现快速、准确定位并估算源强度。 展开更多

关键词 免疫粒子群(PSO-IA)算法 修正高斯烟羽模型 源强反演 危险气体泄漏 求解精度

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基于PSO-SA算法的源项反演方法研究 被引量：2

4

作者 刘璐 张绍阳 +1 位作者 冉思雨 沈柳彤 《现代电子技术》 北大核心 2024年第1期100-104,共5页

针对大气污染事故突发时,事故发生点无法确定或人员不能接近的情况,研究了基于环境监测数据源项反演以获取事故源项数据的技术,设计实现了一种基于粒子群-模拟退火源项反演方法。采用自适应方法调整惯性权重系数,与高斯烟羽扩散模型结合... 针对大气污染事故突发时,事故发生点无法确定或人员不能接近的情况,研究了基于环境监测数据源项反演以获取事故源项数据的技术,设计实现了一种基于粒子群-模拟退火源项反演方法。采用自适应方法调整惯性权重系数,与高斯烟羽扩散模型结合,对事故源项数据进行反演。实验结果显示:在所选监测点监测数据的反演实验中,基于粒子群-模拟退火算法(PSO-SA)结合了两种算法的优势,能够获得与期望值较为符合的反演结果。进一步分析了监测点数据误差及监测点数量对反演结果的影响,并将文中方法与粒子群算法(PSO)进行对比,同等条件下,较粒子群算法精度提高了8%,能够快速实现对大气污染源强和位置的准确估计。 展开更多

关键词 源项反演 大气污染 粒子群算法 模拟退火算法 高斯烟羽 自适应惯性权重

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遗传算法在点源扩散浓度反演排放源强中的应用 被引量：17

5

作者 陈军明 徐大海 朱蓉 《气象》 CSCD 北大核心 2002年第9期12-16,共5页

污染源清单的建立是目前城市大气污染浓度预报中的一大障碍。使用遗传算法和多点源扩散模式 ,从控制点浓度成功地反演了点源排放清单。源强反演数值的统计结果表明 ,该方法简单易行 ,效果较好 。

关键词 点源扩散浓度 排放源强 空气污染 反演 遗传算法 可行性

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基于遗传-模拟退火算法的源项反演方法研究 被引量：8

6

作者 章颖 梁漫春 +1 位作者 黎岢 杨洁 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期451-455,473,共6页

核事故发生后,在事故工况信息无法获取的情况下,通过环境监测数据进行源项反演是一种有效的源项估计方法。文章设计并实现了一种遗传-模拟退火源项反演方法,仿真计算结果表明:在监测数据无误差这种理想情况下,利用该方法可以得到准确的... 核事故发生后,在事故工况信息无法获取的情况下,通过环境监测数据进行源项反演是一种有效的源项估计方法。文章设计并实现了一种遗传-模拟退火源项反演方法,仿真计算结果表明:在监测数据无误差这种理想情况下,利用该方法可以得到准确的源项反演结果。为了更好地应用于实际,进一步研究了监测数据误差对反演结果的影响,以及监测数据存在误差的情况下,监测点布点方式和监测点数量对反演结果的影响。 展开更多

关键词 核事故 源项反演 遗传算法 模拟退火

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混合遗传算法在核事故源项反演中的应用 被引量：14

7

作者 宁莎莎 蒯琳萍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期469-472,共4页

针对国内外普遍关注的核事故源项反演与事故后果评价的问题,运用遗传算法-单纯形法结合烟团模型实现了对源强的反算和释放点位置的快速定位。遗传算法-单纯形法与遗传算法-模式搜索法、遗传算法和单纯形法等3种算法的比较结果表明:遗传... 针对国内外普遍关注的核事故源项反演与事故后果评价的问题,运用遗传算法-单纯形法结合烟团模型实现了对源强的反算和释放点位置的快速定位。遗传算法-单纯形法与遗传算法-模式搜索法、遗传算法和单纯形法等3种算法的比较结果表明:遗传算法-单纯形法结合了遗传算法和单纯形法两种算法的优势,也弥补了各自算法的缺陷,其反算值可与期望值较精确符合;扩散模式模块、GA模块和NM模块3者可简单直接的结合,结合所需编写的代码较少,通用性广;GA模块和NM模块的计算花费较少,适用于核电厂对源项的快速估计。 展开更多

关键词 混合遗传算法 大气扩散 源项反演

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层状介质中三维物体重构的对比源反演算法 被引量：1

8

作者 魏宝君 LIU Q H 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期38-45,共8页

对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为... 对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为地选择正则化参数,反演过程更稳定。CSI的每一次迭代过程均采用快速Fourier变换技术计算并矢Green函数算子及其共轭算子,确保了该算法在三维层状介质情况下的高效率。复杂模型的反演结果说明,CSI算法对重构层状介质中的任意三维异常体是非常有效的。 展开更多

关键词 对比源反演(csi)算法 层状介质 三维物体重构 并矢Green函数 快速FOURIER变换

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基于多源数据融合技术的绿洲灌区土壤水分反演 被引量：2

9

作者 李华伟 朱晓春 +5 位作者 张旭东 隋喆 周黎勇 吴迪 王叶 白亮亮 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期19-26,共8页

土壤水分是联系农业、生态和水文领域的重要环境变量,而卫星遥感是监测地表土壤水分的重要手段之一。针对微波遥感空间分辨率不足和光学遥感受云雨天气影响的问题,基于Landsat 8和MODIS光学影像、SMAP微波以及CLDAS再分析等多源数据,联... 土壤水分是联系农业、生态和水文领域的重要环境变量,而卫星遥感是监测地表土壤水分的重要手段之一。针对微波遥感空间分辨率不足和光学遥感受云雨天气影响的问题,基于Landsat 8和MODIS光学影像、SMAP微波以及CLDAS再分析等多源数据,联合增强型自适应时空融合算法和随机森林模型对土壤水分进行定量反演,获得了绿洲灌区高时空分辨率田块尺度(30 m)土壤水分。结果表明:通过ESTARFM时空融合算法可有效获得日尺度30 m分辨率归一化植被指数(NDVI),融合后的NDVI与原始NDVI空间纹理特征一致,两者的相关系数(R)在0.85以上,均方根误差为0.05~0.08,融合效果较好。基于地表温度、NDVI、增强植被指数、叶面积指数、再分析土壤水分产品多特征参数组合下的随机森林模型反演效果最优,获得的高时空分辨率田块尺度土壤水分能够反映其时空变化,相关系数和均方根误差分别达到0.82和0.037 cm^(3)/cm^(3)。该方法可为灌区灌溉面积识别、旱情监测等提供技术支撑。 展开更多

关键词 土壤水分 遥感反演 时空融合算法 随机森林 数据同化 多源数据

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GA-BP算法应用于核事故源项反演的研究 被引量：6

10

作者 侯闻宇 凌永生 +3 位作者 赵丹 单卿 黑大千 贾文宝 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期24-28,共5页

为了更准确地估算核事故源项,提高核事故后果评价的准确性,将用遗传算法优化的BP神经网络算法应用于核事故源项反演,改善BP神经网络学习算法应用于核事故源项反演时易陷入局部极小的缺陷。应用Matlab软件编码实现用遗传算法来优化BP神... 为了更准确地估算核事故源项,提高核事故后果评价的准确性,将用遗传算法优化的BP神经网络算法应用于核事故源项反演,改善BP神经网络学习算法应用于核事故源项反演时易陷入局部极小的缺陷。应用Matlab软件编码实现用遗传算法来优化BP神经网络的权值和阈值,将这些优化值赋给网络,得到优化的BP神经网络,即GA-BP神经网络。用7 852组训练数据训练GA-BP神经网络,训练结束后,用500组测试数据评估两种算法的性能。经统计计算得到GA-BP神经网络的平均训练误差为7.98%,小于原始BP神经网络的10.25%;GA-BP的平均测试误差为9.78%,小于原始BP神经网络的10.21%。训练和测试结果表明,经遗传算法优化的BP神经网络误差明显小于原始BP神经网络算法,GA-BP神经网络算法能有效地避免原始BP神经网络容易陷入局部极小值的缺陷,且缩短了训练时间,提高了源项反演的准确度。 展开更多

关键词 安全学 遗传算法 神经网络算法 GA-BP 源项反演 核事故后果评价

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典型耦合优化算法在源项反演中的对比研究 被引量：12

11

作者 沈泽亚 郎建垒 +2 位作者 程水源 毛书帅 崔继宪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3207-3214,共8页

突发大气污染事故中,污染源的快速、准确确定是应急处置的基础.为研究有效的源项评估方法,本文基于美国草原外场SO2释放实验,利用GA-PSO、GA-NM、PSO-NM 3种耦合算法,分别与高斯点源烟羽扩散模型结合,对源强和位置等污染源参数进行反演... 突发大气污染事故中,污染源的快速、准确确定是应急处置的基础.为研究有效的源项评估方法,本文基于美国草原外场SO2释放实验,利用GA-PSO、GA-NM、PSO-NM 3种耦合算法,分别与高斯点源烟羽扩散模型结合,对源强和位置等污染源参数进行反演与对比,并从算法结构与大气扩散条件方面进行反演效果差异分析.结果表明,从源强反演角度看,PSO-NM反演结果的准确性最高、稳定性最强,平均误差(11.3%)与平均标准偏差(0.7g/s)明显低于GA-NM(16.4%、13.3g/s)与GA-PSO(29.0%、26.6g/s).从位置反演角度看,PSO-NM的反演结果最为稳定,反演的平均标准偏差(0.29m)明显低于GA-NM(3.20m)与GA-PSO(3.03m)算法;在不稳定和中性扩散条件下,PSO-NM算法的位置反演准确性最高,误差为4.97m;但在稳定扩散条件下,GA-NM的位置反演误差(7.69m)最小.从反演效率角度看,PSO-NM与GA-NM反演时间最短,更适用于污染源的快速确定. 展开更多

关键词 耦合算法 4维源参数 高斯点源烟羽扩散模型 源项反演 突发大气污染事故

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小尺度物体内部多磁源反演技术

12

作者 荀宇洁 姜春宇 +3 位作者 王逸群 张宝顺 曾中明 吴东岷 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10808-10814,共7页

为解决对小尺度物体内部多个磁场源反演能力差的问题,提出了小尺度物体内部多磁源反演技术。利用原子磁强计采集磁源信号,基于弱磁理论反演磁源分布,引入分布源模型、高斯-赛德尔迭代算法优化求解过程,开展正反演模型验证。同时,采用点... 为解决对小尺度物体内部多个磁场源反演能力差的问题,提出了小尺度物体内部多磁源反演技术。利用原子磁强计采集磁源信号,基于弱磁理论反演磁源分布,引入分布源模型、高斯-赛德尔迭代算法优化求解过程,开展正反演模型验证。同时,采用点源模型去卷积操作提升磁源的空间分辨率,去卷积前系统空间分辨率约为10 mm,去卷积后小于4 mm。结果显示磁源反演的空间位置分布大致接近真实,验证了反演技术的正确性,可用于精密仪器内部磁源的识别应用。该研究开辟了部分精密仪器内部多磁源探测的新途径。 展开更多

关键词 磁源分布 磁源反演系统 分布源模型 高斯-赛德尔迭代算法 去卷积

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多情景源排放参数反演下典型优化算法性能对比 被引量：7

13

作者 毛书帅 郎建垒 +2 位作者 陈添 程水源 胡峰 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期369-376,共8页

确定排放源参数是合理处置突发大气污染事故的重要前提.不同事故(如泄漏、火灾)反演的参数(源强、位置等)存在差异,研究对比不同优化算法的估算性能对于实际事故中快速、准确估算源参数具有重要意义.基于草原SO2释放实验数据,开展了不... 确定排放源参数是合理处置突发大气污染事故的重要前提.不同事故(如泄漏、火灾)反演的参数(源强、位置等)存在差异,研究对比不同优化算法的估算性能对于实际事故中快速、准确估算源参数具有重要意义.基于草原SO2释放实验数据,开展了不同未知参数情景下典型最优化算法(遗传算法,GA;粒子群算法,PSO;粒子群-单纯形耦合算法,PSO-NM)在源参数反演中的对比研究,从反演结果的准确性、稳定性与反演时间效率等方面进行了评估.研究发现,优化算法在不同源排放参数数量下的反演性能存在明显差异.单参数源强反演情形下,GA、PSO-NM算法准确性相近(相对偏差,24.0%),均优于PSO算法(37.6%),三者均有较好的反演稳定性(变异系数<0.004);多参数反演(源强Q与位置x、y、z)情形下,PSO-NM算法反演准确性最好,GA最差,但稳定性表现与之相反;反演参数数量的增加明显影响算法反演稳定性,四维参数反演情形下PSO、GA、PSO-NM算法的源强反演变异系数比单参数反演分别高出0.50、0.12、0.29.PSO算法计算效率最高,同时,PSO-NM算法在稳定大气条件下计算时间明显增加. 展开更多

关键词 突发大气污染事故 源排放参数反演 最优化算法 反演性能 高斯扩散模型 大气扩散条件

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对比源反演算法对二维混合目标重建成像的应用 被引量：3

14

作者 王学静 缪竟鸿 Rene Marklein 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第4期1184-1187,共4页

针对线性成像精确性有限的缺点,提出了在非线性算法—对比源反演算法中采用正则化和并行频率方重建在暗室内的金属和电介质柱体构成的混合目标。二维实测微波散射数据采用了多频率、多收发设置的测量方式。通过目标的位置、形状及对比... 针对线性成像精确性有限的缺点,提出了在非线性算法—对比源反演算法中采用正则化和并行频率方重建在暗室内的金属和电介质柱体构成的混合目标。二维实测微波散射数据采用了多频率、多收发设置的测量方式。通过目标的位置、形状及对比度值得展示,验证了扩展后的对比源反演算法对复杂的二维混合目标重建成像的精确性。 展开更多

关键词 对比源反演算法 正则化 并行频率 多重信号分类算法 时间反演成像

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工业园区大气污染物排放总量核算模型优化算法反演性能对比 被引量：3

15

作者 赵瀚森 刘峰均 +4 位作者 张夏夏 吴柏莹 沈怡秀 高逸飞 陈高 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1232-1238,共7页

基于工业园区污染物排放总量核算模型,以东南沿海某重点石化产业基地VOCs的排放总量核算为例,对比研究了Nelder-Mead单纯形法(NM)、双模退火优化算法(DA)、粒子群优化算法(PSO)3种优化算法和通过偏差平方和(目标函数1)、对数变换(目标函... 基于工业园区污染物排放总量核算模型,以东南沿海某重点石化产业基地VOCs的排放总量核算为例,对比研究了Nelder-Mead单纯形法(NM)、双模退火优化算法(DA)、粒子群优化算法(PSO)3种优化算法和通过偏差平方和(目标函数1)、对数变换(目标函数2)、双曲余弦变换(目标函数3)构建的3种优化目标函数在不同随机误差强度和失效站点数量下的反演性能。结果表明:PSO算法的反演性能与粒子数量有关,但整体表现不适用于当前条件下的反演优化,NM和DA优化算法具有较好的反演准确性(MARE<30%),但NM优化算法的反演计算效率约为DA优化算法的11~20倍,NM优化算法反演性能最好;3种优化目标函数均适用于当前条件下的反演优化(MARE<30%),其中目标函数1和目标函数3在随机误差强度、失效站点数量较小的情况下反演性能更好,而目标函数2在随机误差强度、失效站点数量相对较大的情况下反演性能更好。 展开更多

关键词 工业园区 污染排放总量核算 优化算法 优化目标函数 源参数反演

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SPA算法与机器学习的黄河源土壤水分反演 被引量：7

16

作者 姜传礼 赵健赟 +2 位作者 丁圆圆 赵沁浩 马宏嫣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1961-1967,共7页

土壤水分在一定程度上决定着地区的生态承载力和土壤理化性质。准确、快速的获取土壤水分含量,对生态环境监测、土壤退化恢复等具有重要意义。高光谱遥感在土壤参数反演方面应用广泛,但对高寒草甸土壤的高光谱特征与参数反演研究有待深... 土壤水分在一定程度上决定着地区的生态承载力和土壤理化性质。准确、快速的获取土壤水分含量,对生态环境监测、土壤退化恢复等具有重要意义。高光谱遥感在土壤参数反演方面应用广泛,但对高寒草甸土壤的高光谱特征与参数反演研究有待深入。为建立适用于高寒脆弱生态系统的高寒草甸土壤含水量高光谱反演模型,以黄河源区的河南县为例,利用多元线性逐步回归(MLSR)、偏最小二乘回归(PLSR)和BP神经网络(BPNN)对土壤样本含水量与土壤光谱及其数学变换的特征波段进行建模,由决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和预测残差比(RPD)对模型精度进行验证。结果表明:(1)在可见光-近红外波段,土壤样本的光谱反射率在710、780和950 nm附近存在强弱不同的水分吸收区间,且随着含水量的增加,反射率呈现先迅速降低,后缓慢增加的趋势。(2)通过连续投影算法(SPA)筛选的光谱特征波段作为自变量,含水量作为因变量,分别通过MLSR和PLSR建立反演模型,其中一阶微分(FD)、对数一阶微分(FDL)变换对应的PLSR模型可实现高寒草甸土壤水分的粗略反演,且FD变换对应的PLSR模型精度较高。(3)BPNN反演模型中,除去包络(CR)建模外,其余模型R^(2)均大于0.9,RMSE在0.048~0.074之间。其中FD、FDL、LG变换光谱对应的BPNN模型反演精度较高,验证结果的R^(2)均大于0.8,RPD均大于2.5,精度最高的为对数(LG)变换对应的BPNN模型,R^(2)、RMSE和RPD分别达到0.967、0.038和5.039。因此,BPNN模型能较精确的实现黄河源区高寒草甸土壤含水量的高光谱反演,为该地区乃至其他高寒地区生态环境监测与土壤恢复提供技术基础和数据支撑。 展开更多

关键词 高光谱反演 高寒草甸 机器学习 SPA算法 黄河源

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基于GA-PS的三维空间源项反演算法 被引量：3

17

作者 陈松 朱东升 +1 位作者 左钦文 韩朝帅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2503-2520,共18页

针对当前化学危害事件中的危害源定位及源强反算仍以二维平面为主的现状,在分析高维度源项反演寻优特性基础上,利用多参数条件下遗传算法全局寻优和模式搜索算法局部寻优性能优势,提出一种基于遗传算法-模式搜索算法的改进遗传模式搜索... 针对当前化学危害事件中的危害源定位及源强反算仍以二维平面为主的现状,在分析高维度源项反演寻优特性基础上,利用多参数条件下遗传算法全局寻优和模式搜索算法局部寻优性能优势,提出一种基于遗传算法-模式搜索算法的改进遗传模式搜索算法。仿真实验结果表明,该算法利用一组地面或空中探测器在三维空间中采集到的危害物质浓度数据,能够实现对危害源三维空间定位和源强反算。通过SF_(6)外场试验实测数据的反算求解,验证了该算法能够实现对大气环境稳定条件下的危害源空间位置、源强的有效反算,反算精度在30%以内。 展开更多

关键词 化学危害事件 三维空间 遗传算法 模式搜索算法 源项反演

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基于遗传算法的CSAMT最小构造反演 被引量：33

18

作者 李帝铨 王光杰 +2 位作者 底青云 王妙月 王若 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1234-1245,共12页

利用遗传算法进行不考虑近场校正的全场资料CSAMT反演研究.遗传算法属于全局最优化方法,具有对初始模型依赖小.不易陷入局部极值的优点,然而,当未知数较多时,多解性仍是该方法的瓶颈.为了减小多层反演的多解性,在反演中引入最小构造约束... 利用遗传算法进行不考虑近场校正的全场资料CSAMT反演研究.遗传算法属于全局最优化方法,具有对初始模型依赖小.不易陷入局部极值的优点,然而,当未知数较多时,多解性仍是该方法的瓶颈.为了减小多层反演的多解性,在反演中引入最小构造约束,针对CSAMT的遗传算法反演问题定义了最小构造目标函数,经过模型试验找到了其具体表达式,并找到了适合CSAMT资料反演的拉格朗日乘子的最佳取值μ=0.5,实现了基于遗传算法的CSAMT最小构造反演.利用H、A、K、Q和HKH、KHA模型对方法进行了数值试验,在无噪和加入10%噪声情况下.反演结果与模型一致;加入20%噪声后.反演仍取得良好结果,与理论模型基本吻合.将该方法用于水平层状地层和横向变化地层的实测资料反演,结果与地质资料吻合.不同的计算实例表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 可控源音频大地电磁法 遗传算法 最小构造反演 拟合

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交通噪声地图的声源反演及修正计算 被引量：14

19

作者 李楠 冯涛 +2 位作者 李贤徽 刘磊 吴瑞 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1081-1090,共10页

交通噪声地图是环境噪声管理的重要工具,为了减小大范围噪声地图绘制时产生的预测误差,提出了一种基于监测数据的声源特性反演算法,给出了噪声地图修正计算的详细方法和步骤.该算法利用原始噪声地图的计算结果参与计算来提升修正求解效... 交通噪声地图是环境噪声管理的重要工具,为了减小大范围噪声地图绘制时产生的预测误差,提出了一种基于监测数据的声源特性反演算法,给出了噪声地图修正计算的详细方法和步骤.该算法利用原始噪声地图的计算结果参与计算来提升修正求解效率,避免对预测模型参数进行直接修改,保证修正区域的计算结果符合预测模型中的声传播规律.在自主研发的噪声地图绘制软件中实现该反演修正算法,并对北京某示范区噪声地图的求解和修正计算来验证算法有效性.6组实验结果分析得出,该算法在监测点位置处的修正误差小于1.1dB,而在非监测点位置处也均对原始预测值进行了不同程度的修正改善,其误差程度与监测点主要声源对监测点的贡献率及监测点的影响范围有关,在监测点控制范围内的预测值误差在2.5dB以下.实验证明该算法能够有效的对交通噪声地图进行修正更新计算,并在保证满足预测模型声传播规律不变的情况下改善噪声地图求解质量. 展开更多

关键词 噪声地图 交通噪声预测 声源反演 修正算法 噪声管理

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多源信息融合约束下的工作面电磁波CT探测智能反演方法 被引量：7

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作者 郭昌放 武祥 +3 位作者 杨真 陈一鼎 马留柱 马中原 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3623-3635,共13页

为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型。在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算... 为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型。在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算法(Single Genetic Algorithm,SGA)的寻优进化机理,探讨了不同遗传参数对SGA智能算法搜索优化性能的影响,设计了基于多种群自适应遗传算法(Multi-population Adaptive Genetic Algorithm,MAGA)的工作面地质异常电磁波CT反演目标函数求解机制。除此之外,提出了范围约束、就近约束和平均值约束3种约束模型,将生产过程中揭露的巷探、钻探及回采等多源先验地质信息作为约束条件,不断调整地质异常反演目标函数搜索的进化方向,最终形成了基于MAGA智能算法和多源先验信息约束的电磁波CT反演模型,并通过数值模拟和工程实例进行了测试和验证。试验结果表明:MAGA智能算法能够充分结合多种群协同进化和遗传参数自适应调节策略,相比于单一的遗传算法具有更高的全局及局部搜索准确性和稳定性;随着外部约束数据的增加,基于平均值约束的MAGA智能算法能够获得更优的电磁波CT反演目标函数收敛结果。以山西大同矿区8208工作面内电磁波CT地质异常反演和解释为例对所建模型进行检验,预测结果与实际揭露结果基本一致,进一步验证了多源信息约束下的智能反演方法在工程实践应用中的可靠性,为工作面内地质异常的精准反演和预测提供了一种新的思路和方法。 展开更多

关键词 地质异常精准感知 电磁波CT反演 目标函数 多种群自适应遗传算法 多源数据约束

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