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参数自适应差分演化算法在面波频散曲线反演中的应用
被引量:
5
1
作者
程飞
刘江平
+2 位作者
毛茂
王京
宋先海
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期147-154,共8页
针对传统差分演化算法在反演瑞雷波频散曲线中存在交叉概率和缩放因子选取不当导致反演结果不准确等问题,在传统差分演化算法的基础上,把控制参数直接编码到个体中,即采用参数自适应差分演化算法对高频瑞雷波频散曲线进行反演来获得近...
针对传统差分演化算法在反演瑞雷波频散曲线中存在交叉概率和缩放因子选取不当导致反演结果不准确等问题,在传统差分演化算法的基础上,把控制参数直接编码到个体中,即采用参数自适应差分演化算法对高频瑞雷波频散曲线进行反演来获得近地表的横波速度结构。合成和实际数据的反演实验结果表明:参数自适应差分演化算法继承了传统差分演化算法简单、高效的特点同时,还可在频散曲线的反演中自动地选取合适的参数值并正确地进行反演迭代,无需再通过试验获得交叉概率和缩放因子两个控制参数;频散曲线反演中目标函数的收敛性好,改进算法在迭代的过程中能够快速收敛到全局最优;模型参数的概率分布高,即在大的空间搜索范围内,参数自适应差分演化算法仍然能够准确地搜索到真值范围并找到全局极小值,保证了反演的结果可靠度,使其能有效地应用于瑞雷波频散曲线的反演和解释。
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关键词
瑞雷波
频散曲线反演
差分演化
参数自适应
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职称材料
瑞利面波最大模频散曲线的反演解释方法
被引量:
2
2
作者
丁彦礼
单娜琳
《桂林工学院学报》
北大核心
2007年第3期322-328,共7页
讨论了高阶模态面波位移幅度占优势并由于高阶模态面波的影响、难以提取完整的基阶模态面波的频散曲线的情况下,利用"最大模"频散曲线进行反演解释的必要性.对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波位移幅度较强的地层结构...
讨论了高阶模态面波位移幅度占优势并由于高阶模态面波的影响、难以提取完整的基阶模态面波的频散曲线的情况下,利用"最大模"频散曲线进行反演解释的必要性.对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波位移幅度较强的地层结构的理论和实测"最大模"频散曲线进行反演研究,获得了比仅利用基阶模态面波解释更好的效果.同时还讨论了初始模型建立和反演方法等问题.
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关键词
瑞利面波勘探
基阶模态
高阶模态
拟牛顿算法
“最大模”
频散曲线反演
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职称材料
利用粒子群优化算法快速、稳定反演瑞雷波频散曲线
被引量:
22
3
作者
蔡伟
宋先海
+1 位作者
袁士川
胡莹
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期25-34,共10页
反演瑞雷波频散曲线能有效地获取横波速度和地层厚度,但基于局部线性化的瑞雷波频散曲线反演方法很难适应反演目标函数的非线性、多参数、多极值的特点。为此,提出并测试了一种新的基于全局优化策略的粒子群优化(PSO)算法的瑞雷波频散...
反演瑞雷波频散曲线能有效地获取横波速度和地层厚度,但基于局部线性化的瑞雷波频散曲线反演方法很难适应反演目标函数的非线性、多参数、多极值的特点。为此,提出并测试了一种新的基于全局优化策略的粒子群优化(PSO)算法的瑞雷波频散曲线反演方法。首先反演了三个理论模型的无噪声和含噪声数据,验证了PSO对瑞雷波数据反演的有效性与稳定性;然后将PSO与模拟退火法(SA)进行对比,说明PSO相对于SA具有全局收敛性强、收敛速度快、求解精度高的特点;最后,反演了来自美国怀俄明地区的实测数据,检验了PSO对瑞雷波数据反演的适用性。理论模型试算和实测资料分析表明,PSO可以用于瑞雷波频散曲线的定量解释。
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关键词
瑞雷波
频散曲线反演
粒子群优化
模拟退火
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职称材料
杂交粒子群优化算法反演瑞雷面波频散曲线
被引量:
1
4
作者
陈昊
李红星
+3 位作者
李涛
艾寒冰
张嘉辉
戴田宇
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期598-609,共12页
针对传统粒子群算法反演面波频散曲线易陷入局部极值的问题,通过非线性的自适应惯性权重、引入压缩因子以及边界条件约束三种优化策略对该算法进行优化,提出一种杂交粒子群优化算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)进行瑞雷...
针对传统粒子群算法反演面波频散曲线易陷入局部极值的问题,通过非线性的自适应惯性权重、引入压缩因子以及边界条件约束三种优化策略对该算法进行优化,提出一种杂交粒子群优化算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)进行瑞雷面波频散曲线反演,提高了反演的精度、减少了反演的多解性。通过典型地质模型的无噪声、含噪声及多模态理论频散曲线反演,验证了该方法的有效性、抗噪能力和多模态频散曲线联合反演能力;与边界约束粒子群算法反演结果的对比分析表明,HPSO具有更高的反演精度;最后,对实测数据进行了反演,验证了HPSO的适用性。
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关键词
频散曲线反演
杂交粒子群优化
自适应惯性权重
压缩因子
边界条件约束
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职称材料
应用闪电连接过程优化算法反演多阶瑞雷波频散曲线
被引量:
3
5
作者
付宇
艾寒冰
+3 位作者
姚振岸
李红星
田宵
张杏棉
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期830-838,共9页
在瑞雷波勘探中,频散曲线反演是获取地下地层信息的关键,具有多参数、多极值特征。传统的全局优化算法,如粒子群(PSO)算法、遗传算法(GA)等,进行频散曲线反演时存在收敛速度慢、求解精度低等问题。为此,将一种新颖的全局优化算法——闪...
在瑞雷波勘探中,频散曲线反演是获取地下地层信息的关键,具有多参数、多极值特征。传统的全局优化算法,如粒子群(PSO)算法、遗传算法(GA)等,进行频散曲线反演时存在收敛速度慢、求解精度低等问题。为此,将一种新颖的全局优化算法——闪电连接过程优化(Lightning Attachment Procedure Optimization,LAPO)算法用于频散曲线反演。LAPO算法受自然界中闪电下行先导和上迎先导连接过程的启发所提出,通过模拟自然界中闪电形成过程寻求最优解。该算法全局搜索和局部开发能力都强,无需进行参数调整。使用理论地质模型和实际数据进行测试,结果表明:与PSO算法相比,LAPO算法具有收敛速度快、求解精度高、算法性能稳定的特点;LAPO算法不仅适用于基阶频散曲线反演,而且适用于多阶频散曲线反演,是瑞雷波频散曲线定量解释的有效工具。
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关键词
瑞雷波
频散曲线反演
多阶
全局优化
闪电连接过程优化算法
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职称材料
题名
参数自适应差分演化算法在面波频散曲线反演中的应用
被引量:
5
1
作者
程飞
刘江平
毛茂
王京
宋先海
机构
中国地质大学(武汉)地球内部多尺度成像湖北省重点实验室
中交第二航务工程勘察设计院有限公司
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期147-154,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41174113)
文摘
针对传统差分演化算法在反演瑞雷波频散曲线中存在交叉概率和缩放因子选取不当导致反演结果不准确等问题,在传统差分演化算法的基础上,把控制参数直接编码到个体中,即采用参数自适应差分演化算法对高频瑞雷波频散曲线进行反演来获得近地表的横波速度结构。合成和实际数据的反演实验结果表明:参数自适应差分演化算法继承了传统差分演化算法简单、高效的特点同时,还可在频散曲线的反演中自动地选取合适的参数值并正确地进行反演迭代,无需再通过试验获得交叉概率和缩放因子两个控制参数;频散曲线反演中目标函数的收敛性好,改进算法在迭代的过程中能够快速收敛到全局最优;模型参数的概率分布高,即在大的空间搜索范围内,参数自适应差分演化算法仍然能够准确地搜索到真值范围并找到全局极小值,保证了反演的结果可靠度,使其能有效地应用于瑞雷波频散曲线的反演和解释。
关键词
瑞雷波
频散曲线反演
差分演化
参数自适应
Keywords
Rayleigh wave
inversion of dispersion curve
differential evolution
adaptive parameter control
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
瑞利面波最大模频散曲线的反演解释方法
被引量:
2
2
作者
丁彦礼
单娜琳
机构
桂林工学院资源与环境工程系
出处
《桂林工学院学报》
北大核心
2007年第3期322-328,共7页
基金
广西自然科学基金资助项目(桂科自04477094)
广西高校"地质资源与地质工程"人才小高地建设项目(桂教人[2005]80)
文摘
讨论了高阶模态面波位移幅度占优势并由于高阶模态面波的影响、难以提取完整的基阶模态面波的频散曲线的情况下,利用"最大模"频散曲线进行反演解释的必要性.对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波位移幅度较强的地层结构的理论和实测"最大模"频散曲线进行反演研究,获得了比仅利用基阶模态面波解释更好的效果.同时还讨论了初始模型建立和反演方法等问题.
关键词
瑞利面波勘探
基阶模态
高阶模态
拟牛顿算法
“最大模”
频散曲线反演
Keywords
Rayleigh wave prospecting method
fundamental mode
high modes
Quasi-Newton method
inversion of max-mode dispersion curves
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
利用粒子群优化算法快速、稳定反演瑞雷波频散曲线
被引量:
22
3
作者
蔡伟
宋先海
袁士川
胡莹
机构
中国地质大学地球物理与空间信息学院
中国地质大学(武汉)湖北省地球内部多尺度成像重点实验室
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期25-34,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41574114
41174113)资助
文摘
反演瑞雷波频散曲线能有效地获取横波速度和地层厚度,但基于局部线性化的瑞雷波频散曲线反演方法很难适应反演目标函数的非线性、多参数、多极值的特点。为此,提出并测试了一种新的基于全局优化策略的粒子群优化(PSO)算法的瑞雷波频散曲线反演方法。首先反演了三个理论模型的无噪声和含噪声数据,验证了PSO对瑞雷波数据反演的有效性与稳定性;然后将PSO与模拟退火法(SA)进行对比,说明PSO相对于SA具有全局收敛性强、收敛速度快、求解精度高的特点;最后,反演了来自美国怀俄明地区的实测数据,检验了PSO对瑞雷波数据反演的适用性。理论模型试算和实测资料分析表明,PSO可以用于瑞雷波频散曲线的定量解释。
关键词
瑞雷波
频散曲线反演
粒子群优化
模拟退火
Keywords
Rayleigh wave
dispersion-curve inversion
particle swarm optimization(PSO)
simulated annealing(SA)
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
杂交粒子群优化算法反演瑞雷面波频散曲线
被引量:
1
4
作者
陈昊
李红星
李涛
艾寒冰
张嘉辉
戴田宇
机构
东华理工大学核资源与环境国家重点实验室
广州建设工程质量安全检测中心有限公司
南昌大学数学与计算机学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期598-609,共12页
基金
江西省重点研发计划项目“基于环境噪声的地下隐伏空洞地质灾害三维探测关键技术研究”(20212BBG73011)
江西省自然科学基金项目“基于改进广义S变换的地震波频变Q值提取与反Q滤波方法研究”(20202BABL201027)联合资助。
文摘
针对传统粒子群算法反演面波频散曲线易陷入局部极值的问题,通过非线性的自适应惯性权重、引入压缩因子以及边界条件约束三种优化策略对该算法进行优化,提出一种杂交粒子群优化算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)进行瑞雷面波频散曲线反演,提高了反演的精度、减少了反演的多解性。通过典型地质模型的无噪声、含噪声及多模态理论频散曲线反演,验证了该方法的有效性、抗噪能力和多模态频散曲线联合反演能力;与边界约束粒子群算法反演结果的对比分析表明,HPSO具有更高的反演精度;最后,对实测数据进行了反演,验证了HPSO的适用性。
关键词
频散曲线反演
杂交粒子群优化
自适应惯性权重
压缩因子
边界条件约束
Keywords
dispersion curve inversion
hybrid particle swarm optimization
adaptive inertia weight
compression factor
boundary condition constraint
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
应用闪电连接过程优化算法反演多阶瑞雷波频散曲线
被引量:
3
5
作者
付宇
艾寒冰
姚振岸
李红星
田宵
张杏棉
机构
江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心(东华理工大学)
东华理工大学地球物理与测控技术学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期830-838,共9页
基金
国家自然基金项目“黏弹各向异性介质复杂震源机制解析与微地震响应高精度正演”(42004113)
江西省自然科学基金项目“复杂介质微地震响应无网格高精正演与震源机制解析”(20212BAB211003)
+4 种基金
“基于人工智能的江西地区天然地震和非天然地震事件识别方法研究”(2022AB213047)
江西省大学生创新创业项目“探地雷达在植物根干探测中的应用研究”(S202210405012)
“基于机器学习的瑞雷面波反演方法研究”(S202210405013)
“南昌市地下空间微动探测方法研究”(S202210405016)
东华理工大学研究生创新基金项目“利用地脉动资料研究萍乡矿区地壳浅层三维横波速度结构”(YC2021‑S644)联合资助。
文摘
在瑞雷波勘探中,频散曲线反演是获取地下地层信息的关键,具有多参数、多极值特征。传统的全局优化算法,如粒子群(PSO)算法、遗传算法(GA)等,进行频散曲线反演时存在收敛速度慢、求解精度低等问题。为此,将一种新颖的全局优化算法——闪电连接过程优化(Lightning Attachment Procedure Optimization,LAPO)算法用于频散曲线反演。LAPO算法受自然界中闪电下行先导和上迎先导连接过程的启发所提出,通过模拟自然界中闪电形成过程寻求最优解。该算法全局搜索和局部开发能力都强,无需进行参数调整。使用理论地质模型和实际数据进行测试,结果表明:与PSO算法相比,LAPO算法具有收敛速度快、求解精度高、算法性能稳定的特点;LAPO算法不仅适用于基阶频散曲线反演,而且适用于多阶频散曲线反演,是瑞雷波频散曲线定量解释的有效工具。
关键词
瑞雷波
频散曲线反演
多阶
全局优化
闪电连接过程优化算法
Keywords
Rayleigh wave
dispersion curve inversion
multi‑mode
global optimization
lightning attachment procedure optimization(LAPO)
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
参数自适应差分演化算法在面波频散曲线反演中的应用
程飞
刘江平
毛茂
王京
宋先海
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
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职称材料
2
瑞利面波最大模频散曲线的反演解释方法
丁彦礼
单娜琳
《桂林工学院学报》
北大核心
2007
2
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职称材料
3
利用粒子群优化算法快速、稳定反演瑞雷波频散曲线
蔡伟
宋先海
袁士川
胡莹
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018
22
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职称材料
4
杂交粒子群优化算法反演瑞雷面波频散曲线
陈昊
李红星
李涛
艾寒冰
张嘉辉
戴田宇
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
5
应用闪电连接过程优化算法反演多阶瑞雷波频散曲线
付宇
艾寒冰
姚振岸
李红星
田宵
张杏棉
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023
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