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多阶面波频散全参数全局反演的冰川结构研究
1
作者
艾寒冰
李红星
+5 位作者
宋先海
李涛
苏可嘉
陈昊
付宇
梅竹虚
《地球物理学报》
北大核心
2025年第6期2320-2347,共28页
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数...
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数(生殖器长度pl)的选取,种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出模型空间时处理方式的影响,本文提出一种结合变生殖器长度plvar策略、新型藤壶子代更新策略和越界校正策略的改进藤壶交配算法,并将该算法应用于多阶面波频散联合全参数反演,即在联合基阶、高阶频散数据约束反演过程的同时,获取层厚(h)、横波速度(V_(S))、纵横波速度比(V_(P):V_(S))和密度(ρ)信息,以更好地确定冰川冰层厚度和冰川内沉积物的冻结程度.不同理论频散数据反演测试结果一致表明,改进藤壶交配算法相较于传统藤壶交配算法和粒子群优化算法具有更小的数据拟合误差和更准确的模型参数.10个复杂基准函数测试结果说明改进藤壶交配算法出色的优化效果具有一般性.含噪且只有基阶信息的反演测试进一步验证了三种改进策略的有效性.针对实际数据反演测试,本文采用在挪威Hardangerjøkulen冰盖Midtdalsbreen冰川采集得到的主动源数据集对改进藤壶交配算法的实用性进行测试.反演得到的冰川结构同前人研究结果以及掌握的GPR资料吻合良好,并且该算法效率更高,反演不确定性更低,为多参数反演提供有力支持.此外,文末的三个详细讨论说明,对于Midtdalsbreen冰川数据而言,改进藤壶交配算法的反演过程对反演层数(5-8层内)的选择并不敏感;该算法的反演性能无疑会因选择更大的参数搜索范围而被破坏(即多解性增强),然而可以将来自其他地球物理手段获取的有效信息直接整合到该算法的反演过程中以重新获得满意的反演效果.
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关键词
冰川地球物理学
多阶面波频散数据
改进藤壶交配算法
粒子群优化算法
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职称材料
利用改进藤壶交配算法反演重力倾斜断层模型参数
2
作者
艾寒冰
李红星
陈昊
《石油物探》
CSCD
北大核心
2024年第2期487-502,共16页
针对重力勘探中倾斜断层模型密度参数与几何参数的获取,提出了改进藤壶交配算法。传统藤壶交配算法的寻优过程与定量模拟藤壶特殊交配繁殖特征密不可分,但其受制于关键参数(生殖器长度p l)的选取、种群进化方式多样性以及当藤壶位置超...
针对重力勘探中倾斜断层模型密度参数与几何参数的获取,提出了改进藤壶交配算法。传统藤壶交配算法的寻优过程与定量模拟藤壶特殊交配繁殖特征密不可分,但其受制于关键参数(生殖器长度p l)的选取、种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出搜索解空间时处理方式的影响。故提出一种结合变生殖器长度pl(va)r,新型藤壶子代更新和越界校正策略的改进藤壶交配算法。通过理论无噪声重力异常研究了藤壶生殖器长度p l对于传统藤壶交配算法的影响,验证了采用pl(va)r策略的有效性以及改进藤壶交配算法的优越性。进一步利用合成无噪声重力异常、含不同噪声比例(10%和30%)重力异常和埃及Gazelle断层实际数据反演对比了藤壶交配算法、改进藤壶交配算法和粒子群算法获取相关参数的可行性、准确性、稳定性和实用性。处理结果表明,改进藤壶交配算法相较于藤壶交配算法和粒子群算法而言具有更小的拟合误差、更准确的模型参数以及更高的稳定性,具有推广至解决其它地球物理反演问题的潜力。
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关键词
地球物理反演
重力倾斜断层模型
改进藤壶交配算法
粒子群算法
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职称材料
题名
多阶面波频散全参数全局反演的冰川结构研究
1
作者
艾寒冰
李红星
宋先海
李涛
苏可嘉
陈昊
付宇
梅竹虚
机构
东华理工大学地球物理与测控技术学院
中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院
广州建设工程质量安全检测中心有限公司
核工业
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第6期2320-2347,共28页
基金
国家自然科学基金面上项目(42074164)
国家自然科学基金项目(42474197)
+1 种基金
江西省自然科学基金重点项目(20242BAB26049)
赣鄱俊才支持计划-主要学科学术和技术带头人培养项目(20243BCE51012)联合资助.
文摘
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数(生殖器长度pl)的选取,种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出模型空间时处理方式的影响,本文提出一种结合变生殖器长度plvar策略、新型藤壶子代更新策略和越界校正策略的改进藤壶交配算法,并将该算法应用于多阶面波频散联合全参数反演,即在联合基阶、高阶频散数据约束反演过程的同时,获取层厚(h)、横波速度(V_(S))、纵横波速度比(V_(P):V_(S))和密度(ρ)信息,以更好地确定冰川冰层厚度和冰川内沉积物的冻结程度.不同理论频散数据反演测试结果一致表明,改进藤壶交配算法相较于传统藤壶交配算法和粒子群优化算法具有更小的数据拟合误差和更准确的模型参数.10个复杂基准函数测试结果说明改进藤壶交配算法出色的优化效果具有一般性.含噪且只有基阶信息的反演测试进一步验证了三种改进策略的有效性.针对实际数据反演测试,本文采用在挪威Hardangerjøkulen冰盖Midtdalsbreen冰川采集得到的主动源数据集对改进藤壶交配算法的实用性进行测试.反演得到的冰川结构同前人研究结果以及掌握的GPR资料吻合良好,并且该算法效率更高,反演不确定性更低,为多参数反演提供有力支持.此外,文末的三个详细讨论说明,对于Midtdalsbreen冰川数据而言,改进藤壶交配算法的反演过程对反演层数(5-8层内)的选择并不敏感;该算法的反演性能无疑会因选择更大的参数搜索范围而被破坏(即多解性增强),然而可以将来自其他地球物理手段获取的有效信息直接整合到该算法的反演过程中以重新获得满意的反演效果.
关键词
冰川地球物理学
多阶面波频散数据
改进藤壶交配算法
粒子群优化算法
Keywords
Glacier geophysics
Multi-mode Rayleigh Wave Dispersion Curves(RWDCs)
modified
barnacles
mating
optimizer
(
mbmo
)
Particle swarm
optimizer
(PSO)
分类号
P343 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
利用改进藤壶交配算法反演重力倾斜断层模型参数
2
作者
艾寒冰
李红星
陈昊
机构
东华理工大学地球物理与测控技术学院
中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院
出处
《石油物探》
CSCD
北大核心
2024年第2期487-502,共16页
基金
国家自然科学基金项目(41764006)
江西省重点研发计划(20212BBG73011)共同资助。
文摘
针对重力勘探中倾斜断层模型密度参数与几何参数的获取,提出了改进藤壶交配算法。传统藤壶交配算法的寻优过程与定量模拟藤壶特殊交配繁殖特征密不可分,但其受制于关键参数(生殖器长度p l)的选取、种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出搜索解空间时处理方式的影响。故提出一种结合变生殖器长度pl(va)r,新型藤壶子代更新和越界校正策略的改进藤壶交配算法。通过理论无噪声重力异常研究了藤壶生殖器长度p l对于传统藤壶交配算法的影响,验证了采用pl(va)r策略的有效性以及改进藤壶交配算法的优越性。进一步利用合成无噪声重力异常、含不同噪声比例(10%和30%)重力异常和埃及Gazelle断层实际数据反演对比了藤壶交配算法、改进藤壶交配算法和粒子群算法获取相关参数的可行性、准确性、稳定性和实用性。处理结果表明,改进藤壶交配算法相较于藤壶交配算法和粒子群算法而言具有更小的拟合误差、更准确的模型参数以及更高的稳定性,具有推广至解决其它地球物理反演问题的潜力。
关键词
地球物理反演
重力倾斜断层模型
改进藤壶交配算法
粒子群算法
Keywords
geophysical inversion
gravity dipping fault model
modified
barnacles
mating
optimizer
(
mbmo
)
particle swarm
optimizer
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
多阶面波频散全参数全局反演的冰川结构研究
艾寒冰
李红星
宋先海
李涛
苏可嘉
陈昊
付宇
梅竹虚
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
利用改进藤壶交配算法反演重力倾斜断层模型参数
艾寒冰
李红星
陈昊
《石油物探》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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