考虑激电效应的MT贝叶斯反演资料
大地电磁(MT)联合反演的发展
大地电磁(MT)联合反演的发展自从地球物理这个行业诞生以来,地球物理学家就一直研究求解反演问题。
在地球物理勘探中,人们基于地面观测数据如重磁场、激电场数据记录来推断地下特性。
这种由观测数据推断地下地质体模型特性的工作就是求解地球物理“反演问题”。
标签:地球物理;反演;发展1 理论基础反演被定义为一种方法,借助这种方法,人们可以根据原始观测数据来推定地下地质体模型。
以地球物理数据为例,观测结果包括那些可称之为地下构造的物理特征信号。
反演就是根据给定的一组地球物理测量数据反映地下地质模型,再由构建的地下地质模型响应拟合测量结果的方式进行,然后通过拟合差来判定所构建地质模型是否符合实际的方法来完成。
因此要确定一个优秀地质模型是很重要的,但是就算地质模型建立的很合理,仍有大量的问题需要我们去解决。
人们尝试使用最优化反演方法来观测地球物理响应与理论地球物理响应的匹配。
运用多种算法,这些算法的目的是为了使观测到的数据与模型计算出来的数据之间在某种差异上达到最小。
一般的方案都是先对模型参数最初步估计,然后用最优化算法生成一组调节或修正这种差异的参数,接着将这些参数用于理论模型,从而得到新的理论响应应改善参数的匹配工作。
若拟合差较小,则说明反演是收敛的;否则说明参数匹配的不合适,可以通过大量方法来达到匹配的目的。
反演计算的结果既取决于正演模型的选择,也取决于合适的最小化拟合差原则的选择。
常规的方法是建立在累积最小平方误差和累积最小绝对偏差的基础上。
除误差标准的选择之外,通常也可采用光滑约束的方法来避免解矢量中的虚假振荡。
2 传统的反演方法反演的主要目的是从已有的数据得到可靠的地质模型信息,建立模型与数据的函数,假设测量数据满足高斯分布,并考虑到数据对模型的限制信息,反演就变成了一个无约束最小化问题。
采用迭代法从初始模型出发,建立一系列模型逼近最小值。
大量的MT数据处理都是以一维水平层状介质模型为基础。
高斯-牛顿阻尼最小二乘法MT一维迭代反演一直被应用至今的事实说明了一维地下地质模型的能力和通用型,主要是计算Jacobian矩阵以及Hessian矩阵。
考虑激电效应的MT贝叶斯反演
1.地球物理反演问题的描述
在地球物理反演中,通常使用m表示M维模型向量,d表示N 维数据向量,
数 据:
d d1 , d 2 , d3 , d 4, , d N
d f(m) d G(m)
N i 1
T
T
模型参数: m m1 , m2 , m3 , m4, , mM 线 性 问 题: 非线性问题:
Cole-Cole模型
(j )=
1 ] 1 m j [1 cj 1 mj 1 (i j )
j
频率相关系数c改变的激电效应特性曲线
4.考虑激电效应的大地电磁正演
Cole-Cole模型
(j )=
1 ] 1 m j [1 cj 1 mj 1 (i j )
后验概率密度函数(PPD):
p(mi | d )
exp[ (mi )]
Q j
exp[ (m j )]
exp[ (mi ) / (kT )]
Q j
exp[ (m j ) / ( kT )]
在均匀分布[0,1]中生成一个随机数 ξ
Metropolis接受准则:
exp( / T )
p(m | d)
p(m) p(d | m) p(d)
对于PPD我们关心的不是其具体值的大小二是其比例分布:
MT观测数据为不同频率下的一组视电阻率,相应的似然函数为:
L(m| d) f1 (d1 | m)f2 (d2 | m)f3 (d3 | m) f F (dF | m)
当数据误差为高斯分布时:
似然函数: L(m | d)
i 1 F
(di di (m))2 1 exp[ ] 2 2 i 2 i
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》篇一一、引言地球物理探测技术中,可控源声频大地电磁法(CSAMT)是一种重要的地球物理勘探方法。
其通过测量大地电磁场在地下介质中的响应,从而推断地下地质构造和矿产资源分布情况。
在CSAMT方法中,激电效应是一个重要的物理现象,对正演和反演过程有着显著影响。
本文将重点研究含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演的应用,以期为地球物理勘探提供新的思路和方法。
二、CSAMT基本原理与激电效应CSAMT方法利用人工源激发的电磁场,测量大地对电磁场的响应。
在测量过程中,激电效应是一个不可忽视的物理现象。
激电效应指的是在交变电磁场作用下,地下介质中的导电矿物产生电极化现象,导致电阻率发生变化。
这种变化对CSAMT的测量结果产生显著影响,因此在正演和反演过程中需要充分考虑激电效应。
三、含激电效应的CSAMT二维正演三维地下结构在正演计算中通常较为复杂,因此二维正演是一个重要的研究内容。
在含激电效应的CSAMT二维正演中,需要考虑电导率、介电常数等物理参数的空间分布。
通过建立二维地质模型,利用数值计算方法(如有限元法、有限差分法等)求解麦克斯韦方程组,得到地下介质对电磁场的响应。
在正演过程中,激电效应的考虑使得结果更加接近实际情况,提高了正演的准确性。
四、联合反演方法反演过程是CSAMT数据处理的关键环节。
由于地下介质复杂,单一的反演方法往往难以得到准确的结果。
因此,本文提出了一种联合反演方法。
该方法将多种地球物理方法(如CSAMT、电阻率法、地震勘探等)的数据进行融合,利用各种方法的优势互补,提高反演结果的准确性。
在联合反演过程中,激电效应的考虑使得反演结果更加符合实际情况。
五、应用研究为了验证含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演方法的实用性,本文进行了实际地质勘查应用研究。
通过实际数据的处理和分析,发现考虑激电效应的正演计算结果更加接近实际情况,提高了数据的解释精度。
贝叶斯反演方法
贝叶斯反演方法
贝叶斯反演方法是一种用于从已知数据中推断出模型参数的统计推断方法。
它在贝叶斯统计学的框架下,利用贝叶斯定理和贝叶斯概率进行推断。
具体来说,贝叶斯反演方法将模型参数视为随机变量,根据已知数据和先验知识,通过计算后验分布来获得模型参数的估计值。
在贝叶斯反演方法中,先验分布是关于参数的主观或客观知识,它可以帮助约束参数的范围和概率分布。
而后验分布则是根据已知数据和先验分布得到的,它反映了参数的可能性。
贝叶斯反演方法通常涉及以下步骤:
1. 选择参数的先验分布,并根据已知信息进行估计。
2. 基于选择的先验分布和已知数据,应用贝叶斯定理计算后验分布。
3. 根据后验分布得到参数的估计值,如均值、中位数等。
4. 使用参数的估计值进行进一步的分析和预测。
贝叶斯反演方法的优点之一是能够将已知数据和先验知识相结合,提供更全面和准确的参数估计。
此外,它还能够处理参数不确定性,并为不同的先验分布提供灵活性。
贝叶斯反演方法在许多领域中广泛应用,如信号处理、图像恢复、地震学、物理学等。
它可以帮助研究人员从有限的观测数据中提取出更多的信息,并提供决策和预测的基础。
仿用反射地震法处理MT资料反演的理论探讨
仿用反射地震法处理MT资料反演的理论探讨
沈飙;何继善
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】1991(15)5
【摘要】本文讨论了电法勘探中电磁波场在水平层状介质中的传播特征,重点讨论它与地震波在水平层状介质中的传播特征在数学形式上的相似性,同时利用反射地震学中的脉冲响应概念来构建电法勘探中的伪脉冲函数响应。
所恢复的伪脉冲响应是由一些离散脉冲函数组成,脉冲幅度与分层介面的波场反射系数和透射系数有关。
本文采用拟合最小二乘法同时进行代数联合迭代(SIRT)跟踪的方法解决了欠定方程在其范数约束条件下的求解问题。
并把该方法应用于一维多层导电体模型中,证实了伪脉冲理论的可靠性与实用性。
【总页数】1页(P366)
【作者】沈飙;何继善
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3
【相关文献】
1.由MT资料反演真谱参数的基本原理 [J], 陈清礼;胡文宝;李金铭
2.MT资料反演的一种实数编码混合遗传算法 [J], 柳建新;童孝忠;李爱勇;许建荣
3.用临界前反射和折射资料反演地震资料 [J], Carr.,PM;李平
4.先进的大地电磁资料处理和反演方法在INDEPTH-MT中的应用研究 [J], 谭扞东;陈乐寿;魏文博
5.利用深反射地震数据构建的多阶面波频散曲线反演近地表横波速度结构——以跨班公湖—怒江缝合带深反射地震资料为例 [J], 张辉;刘志伟;贺日政;李巧灵
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由MT资料反演真谱参数的基本原理
[收稿日期]2006-09-23 [作者简介]陈清礼(1965-),男,1987年大学毕业,博士后,副教授,现主要从事地球物理勘探工作。
由MT 资料反演真谱参数的基本原理 陈清礼 长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州434023中国地质大学(北京)资源学院,北京100083 胡文宝 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023 李金铭 (中国地质大学(北京)资源学院,北京100083)[摘要]常规的大地电磁测深反演方法没有考虑岩矿石激电效应。
基于岩矿石激电响应的Dias 新模型,分别计算了3层模型的中间层在有极化与无极化2种情况下的视电阻率和相位曲线。
结果表明,2种情况下的视电阻率和相位曲线在高频段和低频段基本上重叠,而在中频段有明显的差异。
进而研究了从大地电磁测深复视电阻率资料反演地层的真谱参数的方法,推导了层状模型反演的基本公式并给出了相应的具体反演算法。
该算法能从M T 资料中提取激电谱参数,为解释提供更多的依据。
[关键词]大地电磁测深法(M T );激发极化(IP );激电响应;反演;真谱参数[中图分类号]P631144[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2006)06-0061-04大地电磁测深法(M T )[1,2]在我国油气勘探中得到了广泛的应用,尤其是在地震勘探困难地区。
例如,在中国东部深层勘探中,地震资料信噪比很低,严重影响了以古潜山成藏模式为研究对象的深层油气勘探进程;在南方广大碳酸盐地区,尤其是山区,地震勘探方法效果很不理想;在新疆南疆的山前地带,地震勘探基本上观测不到信号。
大地电磁测深法具有装备轻便,频带宽,勘探深度大,成本低等特点。
作为地震勘探方法的有效补充,在石油勘探中发挥了一定的积极作用。
然而,由于激发极化(IP )[3]效应,在大地电磁测深观测资料中含有激电响应。
把具有激电效应的M T 观测数据按照常规的M T 方法进行反演计算,所获得的反演结果与真实地层的电性参数会有一定程度的偏差。
贝叶斯反演及其应用实例
在先验信息的背景上,根据观测数据,缩小模型参数的分布范围, 获得反演问题的解的后验概率密度分布。
后验概率分布揭示了模型参数值的最可能分布。
2021/4/13
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贝叶斯反演原理
❖ 贝叶斯定理
(m | d) p(d | m) p(m)
中国地质大学(武汉)
沉积相控制的贝叶斯反演
朱培民
中国地质大学(武汉) 地球物理系
2021/4/13
1
报告提纲
引言 贝叶斯反演原理与算法 井数据的利用 沉积相数据的应用 总结
2021/4/13
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引言
❖ 当前反演方法存在的问题
1.难以组合类型、精度各异的先验信息到反演过程之中
反演问题复杂,联合约束反演有利于得到更合理的反演结 果。但由于当前各类先验信息在量纲上有很大差异,有些信息 甚至根本无法量化,导致各类信息在反演过程中难以联合运用。
等价于函数exp[-SE(m)],即
p(d | m) exp[SE(m)]
式中E(m)为反演的目标函数,S 为比例因子,它所起到的作用
是调节能量大小对后验概率值的影响权重。
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贝叶斯反演原理与算法
目标函数可以被定义为多种形式,而在假定数据误差呈高 斯分布的情况下,我们一般选择的目标函数(在模拟退火中称之 为能量)表达式为:
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4
报告提纲
引言 贝叶斯反演原理与算法 井数据的利用 沉积相数据的应用 总结
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Bayesian Inversion Method
贝叶斯 (Thomas Bayes),英国数学 家(1702~1761年),做过神甫,1742 年成为英国皇家学会会员。贝叶斯主要 研究概率论。他首先将归纳推理法用于 概率论基础理论,并创立了贝叶斯统计 理论,对于统计决策、统计推理、统计 评价等做出了贡献。
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》篇一一、引言在地球物理勘探领域,CSAMT(可控源音频磁大地电导率法)作为一种有效的地球物理探测方法,具有分辨率高、适应性强等优点。
本文将着重研究含激电效应的CSAMT二维正演算法和联合反演技术,以期提高勘探效率和地质模型准确性。
二、CSAMT方法简介CSAMT法是通过向地下发送不同频率的电磁信号,并测量由地下介质产生的电磁响应来推断地下地质结构的一种方法。
该方法能够有效地探测不同深度和不同电性特征的地下地质体。
三、含激电效应的CSAMT二维正演算法1. 激电效应概述激电效应是指某些岩石或矿体在受到外加电场作用时,其电导率发生变化的现象。
在CSAMT正演中考虑激电效应,能够更真实地反映地下介质的电性特征。
2. 二维正演算法本文将采用有限差分法和有限元法相结合的数值方法进行CSAMT二维正演模拟。
首先构建地质模型,通过迭代计算得出电磁场的分布,并考虑激电效应对电磁场的影响。
四、联合反演技术1. 反演概述反演是利用正演模拟结果和实际观测数据进行对比,通过优化算法求解地下介质电导率分布的过程。
联合反演技术则是将多种地球物理方法的数据进行综合反演,以提高反演结果的可靠性和准确性。
2. CSAMT与其他方法的联合反演本文将探讨CSAMT与地震勘探、直流电法等地球物理方法进行联合反演的可行性。
通过综合利用各种方法的优势,提高对地下地质体的识别和解释能力。
五、应用研究1. 实际勘探案例分析选取典型的实际勘探案例,应用含激电效应的CSAMT二维正演算法进行正演模拟,并结合联合反演技术对实际观测数据进行处理和解释。
通过对比处理前后的结果,验证本文所提方法的可行性和有效性。
2. 结果分析根据实际勘探案例的处理结果,分析含激电效应的CSAMT 二维正演算法和联合反演技术在提高勘探效率和地质模型准确性方面的优势。
同时,探讨该方法在复杂地质条件下的应用潜力。
六、结论与展望本文研究了含激电效应的CSAMT二维正演算法和联合反演技术,并通过实际勘探案例验证了其可行性和有效性。
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》范文
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》篇一一、引言随着地球物理勘探技术的不断发展,控制源音频大地电磁法(CSAMT)已成为一种重要的地球物理探测手段。
CSAMT法以其高效、精准的特点在地质构造分析、资源勘探、地壳结构研究等领域得到广泛应用。
而其中,激电效应在CSAMT中的影响更是不可忽视。
本文将重点探讨含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演的应用研究,以期为相关领域的研究与应用提供理论支持。
二、CSAMT方法及激电效应概述CSAMT(Controlled Source Audio-Frequency Magnetotelluric)方法是一种利用人工场源激发大地电磁场,并通过测量不同频率下的电磁响应来研究地下地质结构的地球物理方法。
激电效应,即物质在交变电磁场作用下的电极化现象,对CSAMT的测量结果有着显著影响。
在低频段,激电效应更为明显,对电性结构的解释具有重要意义。
三、含激电效应的CSAMT二维正演研究二维正演是CSAMT方法中重要的研究内容,它通过建立地下地质模型,模拟电磁场在地下介质中的传播过程,从而预测地表的电磁响应。
在考虑激电效应的情况下,二维正演需要更加精确地描述地下介质的电性参数和空间分布。
本文通过建立合理的地质模型,利用数值计算方法,研究了含激电效应的CSAMT二维正演问题,分析了不同地质结构对电磁响应的影响。
四、联合反演方法及实施步骤联合反演是利用多个地球物理方法的数据进行综合解释的过程。
在CSAMT方法中,联合反演可以结合其他地球物理数据,如地震数据、重力数据等,以提高解释的精度和可靠性。
本文提出了一种基于CSAMT数据和其他地球物理数据的联合反演方法,并详细阐述了其实施步骤。
该方法通过优化算法,利用不同数据之间的互补性,提高了地质结构的解释精度。
五、应用实例分析为了验证本文提出的含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演方法的可行性,我们选取了某实际地质勘探项目进行应用分析。
贝叶斯反演方法 -回复
贝叶斯反演方法-回复贝叶斯反演方法是一种基于贝叶斯理论的统计推断方法,可用于研究不确定性问题和逆问题。
它在多个领域中都有广泛应用,例如地球物理学、医学成像、机器学习等。
本文将介绍贝叶斯反演方法的基本原理、流程以及在实际问题中的应用。
一. 贝叶斯理论概述贝叶斯理论是一种针对不确定性进行推断和决策的数学方法。
它基于贝叶斯定理,可以通过先验概率和观测数据来更新对事件概率的估计。
贝叶斯定理的数学表达式如下:P(A B) = (P(B A) * P(A)) / P(B)其中,P(A B)表示在已知事件B发生的情况下,事件A发生的概率;P(B A)表示在已知事件A发生的情况下,事件B发生的概率;P(A)和P(B)分别表示事件A和事件B发生的先验概率。
二. 贝叶斯反演方法的基本原理在逆问题中,我们希望通过已知的观测数据来推断隐藏在数据背后的模型参数或分布。
贝叶斯反演方法将贝叶斯理论应用于逆问题中,基本原理如下:1. 建立模型:首先,我们需要建立一个关于模型参数的先验分布,并假设待求解的模型参数服从该分布。
2. 观测数据:然后,我们通过观测数据来更新对模型参数的估计。
观测数据可以是实际测量得到的数据或通过模拟生成的合成数据。
3. 条件概率计算:通过已知的先验概率和观测数据计算条件概率分布,即在给定观测数据的情况下,模型参数的后验概率分布。
4. 参数估计:最后,我们根据后验概率分布来获得对模型参数的估计或其他感兴趣的统计量。
三. 贝叶斯反演方法的具体流程贝叶斯反演方法的具体流程如下:1. 定义目标函数:首先,我们需要定义一个目标函数,用来评估模型的预测结果与观测数据之间的差异。
目标函数可以是最小二乘误差、相对误差等。
2. 建立先验分布:然后,我们需要建立模型参数的先验分布。
先验分布可以基于经验、先前的研究或领域知识,也可以是均匀分布、高斯分布等。
3. 构建模型:接下来,我们需要构建一个能够模拟观测数据与模型参数之间关系的前向模型。
基于压缩感知和贝叶斯理论的电磁反演方法研究
Research on Electromagnetic Inversion Based on Compressed Sensing and Bayesian TheoryThesis Submitted to Nanjing University of Posts andTelecommunications for the Degree ofMaster of EngineeringByYuchen WangSupervisor: Prof. Fangfang WangJune 2020南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
研究生学号:____________ 研究生签名:____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人承诺所呈交的学位论文不涉及任何国家秘密,本人及导师为本论文的涉密责任并列第一责任人。
本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院办理。
非国家秘密类涉密学位论文在解密后适用本授权书。
研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________摘要电磁逆散射能够利用电磁波的传播原理获取散射场数据,通过电磁反演算法重建待探测目标的电参数分布,已广泛应用于生物医学成像、无损探测、遥感成像等领域。
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》篇一一、引言地球物理探测技术作为勘探矿产资源、地质构造和地下水等的重要手段,一直备受关注。
其中,可控源声频大地电磁法(CSAMT)以其高分辨率和探测深度大的优势,被广泛应用于地质勘探领域。
本文着重研究含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演方法的应用,为地球物理探测提供理论支持和技术手段。
二、CSAMT基本原理及激电效应CSAMT是一种基于电磁感应原理的地球物理探测方法,通过向地下发送特定频率的电磁信号,并接收由地下介质产生的电磁响应,进而推断地下地质结构。
激电效应是指地下介质在电场作用下产生极化现象,进而影响电磁信号的传播和响应。
含激电效应的CSAMT方法,可以更准确地反映地下介质的电性特征,提高探测精度。
三、CSAMT二维正演方法三维正演是CSAMT方法的基础,而二维正演则是实际应用中的关键。
本文采用有限元法进行CSAMT二维正演计算。
首先,根据实际地质情况建立二维地质模型;其次,根据麦克斯韦方程组和激电效应,求解电磁场分布;最后,通过数值计算得到电磁响应数据。
这一过程能够较为准确地模拟地下介质的电磁响应,为后续的反演解释提供依据。
四、联合反演方法反演是CSAMT方法的核心,通过分析电磁响应数据,推断地下地质结构。
本文提出一种联合反演方法,即将二维正演结果与实际观测数据进行联合反演。
该方法综合利用了先验地质信息和实际观测数据,通过优化算法,逐步迭代求解地下介质参数。
这一方法能够有效提高反演结果的稳定性和准确性。
五、应用研究本文以某地区地质勘探为例,应用含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演方法进行实际勘探。
首先,根据地质资料建立二维地质模型,并进行二维正演计算;其次,将正演结果与实际观测数据进行联合反演,得到地下介质参数;最后,根据反演结果分析地质构造和矿产资源分布。
实践表明,该方法能够有效地提高探测精度和分辨率,为地质勘探提供有力支持。
反射特征模拟反演(VOLV或贝叶斯反演)1
反射特征模拟反演(VOLV)xcz地震反射特征模拟反演•地震反射特征模拟反演技术是一种针对薄层地质体预测的新思路,基本原理是从地震数据中去除子波从而得到反射率。
对于具有高信噪比的地震数据,可以解决远小于调谐厚度的薄层预测问题。
处理成果可以通过切片演化或时窗提取的方式,预测薄储层展布及其连通关系。
•Portniaguine和Castagna在2005年探讨了一种叠后谱反演方法,可以解决在小于调谐厚度时的薄层预测问题。
这个方法更多的从地质上意义上去考虑,而不是数学上的假设。
其重点在于通过分频方法来获取局部频谱信息(Castagna,等,2003年;Portniaguine,Castagna,2004年)。
这种谱反演或者薄层反演最终输出为反射系数序列,其视分辨率要远高于输入的地震数据,可以用来对薄储层进行精细的描述和刻画。
该方法在商业上称为ThinMan,是一种全新提取反射信息的方式,去除子波时并不会加大高频段的噪音,而地震分辨率却是得到了相应的提升。
地震反射特征模拟反演•我们基于该原理,对方法适当做了改进,作为岩相分析和储层预测方法之一镶嵌到iLoop油藏-地球物理综合研究平台上,用于与其它方法综合分析、研究复杂岩相、薄储层分布。
模块操作界面见图地震反射特征模拟反演•该方法主要包括两个步骤:首先是从地震数据中精细计算时变、空变子波。
这里井控参与还是有必要的,如果没有任何井,则采用统计的方法来计算子波;然后从地震数据中去除第一步计算得到的子波,这里采用了谱约束下的地震反演方法,约束条件来源于频谱分解计算过程。
•该方法在处理的过程中没有任何初始地质模型或解释方案参与,道与道计算方式无需初始模型和边界连续条件的约束,这是与常规反演方法的根本区别。
另外,该方法在频带范围内仍可以提高频率而不扩大噪音,传统的反褶积方法则做不到这一点。
•利用该技术对研究区三维地震数据进行处理,得到反射特征模拟反演数据体,并与井信息结合,综合开展岩相解释、薄储层预测。
P波和S波接收函数的贝叶斯联合反演
P波和S波接收函数的贝叶斯联合反演王峻;刘启元【摘要】S-receiver function is valuable for investigating the lithosphere velocity structure. Using synthetic seismogram technique, we have studied dynamic characteristics of S-receiver functions. Based on the Bayesian inversion theory and non-linear inversion technique of the complex spectral ratio of the P-receiver function, a joint P- and S-receiver function inversion technique is proposed in this study. Our results show that (1) epicenter distances are limited to 55°~80° for t he S-receiver function inversion and the magnitude of events used in the inversion should be larger than 5. 0 for a good enough signal to noise ratio; (2) the SLP conversion on the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) with gradient structure is weaker than that on the sharp LAB, and the sediment is in favor of the SLP conversion at LAB; (3) since the radial component of S-receiver functions is not a delta pulse, the multi-channel maximal likelihood deconvolution technique for three-component receiver function estimation not relying on the source equalization assumption is more suitable for estimating S-receiver function; (4) numerical tests demonstrate that when the deviation of initial model is within 20% from the true model,our method can well predict the model parameters of the crust and upper mantle down to 300 km depth; (5) observational data tests demonstrate that the resultant S-wave velocities at depth larger than 100 km are less well constrained.%S波接收函数对于研究岩石圈速度结构具有重要价值.本文利用合成地震图技术研究了S波接收函数的动力学特征.在接收函数非线性复谱比反演方法的基础上,发展了基于贝叶斯理论的P波和S波接收函数的非线性联合反演方法.结果表明:(1)适用于S波接收函数反演的震中距范围约为55°~80°,S波接收函数反演要求所用远震事件的震级大于5级;(2)与陡变的岩石圈底部界面(LAB)相比,梯度带类型LAB上生成的SLP转换波相对较弱,台站下方的沉积盖层有助于相对增强SLP震相;(3)由于S波接收函数径向分量不符合δ脉冲,不依赖于等效震源假定的三分量接收函数多道最大或然性反褶积方法更适合S波接收函数的估计;(4)数值检验的结果表明,在初始模型速度参数偏离真实模型20%的情况下,本文的方法能够预测300 km深度范围内的P波和S波速度结构;(5)观测数据的反演结果表明,由于P波接收函数低频分量相对不足,本文的联合反演方法对于大于100 km深度上地幔的S波速度结构约束相对较弱.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2013(056)001【总页数】10页(P69-78)【关键词】P波和S波接收函数;联合反演;贝叶斯理论;岩石圈结构【作者】王峻;刘启元【作者单位】中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京100029;中国地震局地震预测研究所,北京 100036;中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P3151 引言自1979年Langston[1]提出长周期远震P波的等效震源假定以来,P波接收函数方法在研究地壳上地幔速度结构中得到了迅速发展和日益广泛的应用.但是,已有的理论及实际研究表明[2],P波接收函数(P-RF)反演得到的地壳上地幔S波速度结构限于80~100km深度范围.Farra和 Vinnik[3]曾率先发表了S波接收函数(S-RF)的研究结果.由于S波接收函数中岩石圈底部Sp转换波震相不受地壳多次波的干扰,S波接收函数在岩石圈-软流圈(LAB)边界研究中得到了广泛应用,显示了S波接收函数在探测岩石圈结构方面的优势[4-6].由于缺少相应的速度结构,S波接收函数偏移叠加中的时间-深度转换限于采用全球标准速度模型.Vinnik等[7]发展了S波接收函数反演的模拟退火方法,并结合P波接收函数进一步确定反演的结果.数值检验表明[8],接收函数仅对地壳介质的相对速度结构(或波阻抗)较为敏感,其反演结果依赖于初始模型.Wu等[9]认为,采取恰当的反演方法并非不能根据P 波接收函数正确地估计地壳的速度结构.但是,由于S波接收函数的优势频率限于0.2Hz左右,其反演结果依赖初始模型的问题难以避免.实际上,反问题的本质决定了地球物理反演必然存在某种程度的不确定性.减少反演非唯一性的出路在于尽可能减小模型参数的自由度[10-11].为此,本文在刘启元等[2]发展的P波接收函数非线性复谱比反演方法的基础上,进一步实现P波和S波接收函数的联合反演,以便同时获取岩石圈深度范围内的P波与S波速度结构.2 S波接收函数2.1 S波接收函数的特征Yuan等[12]曾计算过S波接收函数理论地震图的波场特征.其结果表明,岩石圈底部的转换震相SLP只能在震中距大于60°时才能观测到,并指出由于实际地球介质中横向非均匀效应,实际能够观测到SLP转换震相的震中距范围为55°~85°,而且当震中距大于85°时,SKS将先于S波到达,以至于大于这个震中距范围的观测数据不适合S波接收函数研究.理论研究还表明[12-13],SMP和SLP震相的极性相反,转换系数(绝对值)随震中距增大而减小.岩石圈间断面很可能不是一个简单界面.考虑具有梯度带结构的LAB界面上的SLP 转换震相特征是必要的.为了对S波接收函数中的SP转换震相有更深入的认识,利用震源区和接收区速度结构不同的矩阵-射线方法[14],我们计算了S波接收函数中SLP震相与LAB速度结构的关系.图1(a,b)分别给出了当岩石圈间断面为简单界面和梯度带结构时的S波接收函数合成理论地震图.结果表明,相比梯度带结构,一阶间断面形态的LAB对形成较强的SLP震相有利.图1c给出了接收区近地表具有4km厚沉积层的情况,表明S波初至震相被基底面转换震相所掩盖,SLP震相的振幅明显相对增强,这与P波接收函数类似[15].图1d给出了震中距范围65°~80°的S波接收函数及其叠加的计算结果,表明震中距65°~80°范围内的S波接收函数具有较好的相干特征,其叠加结果使接收区各个界面上生成的转换震相均得到相应加强.对于更大的震中距范围(图1a),由于S波接收函数相干特征变差,它们的叠加结果将导致S波接收函数的波形畸变.2.2 S波接收函数估计图2分别给出了对单台复谱域最大或然性反褶积方法(MLD)[2],三分量接收函数的最大或然性反褶积方法(MMLD)[16-17]以及单台时间域迭代反褶积方法(ITD)[18]分离S波接收函数所作的数值检验.数值检验所用的远震数据(图2(b,c))采用震源区和接收区速度结构不同的矩阵-射线方法计算得到[14].对比图2(d,e,f)可见,上述三种方法在相当程度上都能还原S波接收函数垂直分量的理论波形。
贝叶斯参数随机反演方法的基本原理研究
贝叶斯参数随机反演方法的基本原理研究【摘要】文章基于贝叶斯参数随机反演方法,介绍了其基本原理,并主要分析了常用的DREAM (ZS )法、BUS 法和aBUS 法,最后对比分析了这三种常用方法的优缺点,希望通过此次研究可以给相关专业人员提供有价值的参考。
【关键词】贝叶斯方法;基本原理;对比【DOI 编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.027杜红1,刘存弟2(1.鄂尔多斯职业学院,内蒙古鄂尔多斯017000;2.内蒙古新恒基钢结构工程有限公司,内蒙古包头014010)Research on the Basic Principles of Bayesian Parameters RandomInversion MethodAbstract :Based on the Bayesian parameter random inversion method ,the article introduces its basic principles ,and mainly analyzes the DREAM (ZS ),BUS and aBUS ,and finally compares and analyzes the advantages and disadvantages of the three commonly used methods ,it is hoped that this study can provide relevant professionals with valuable references.Key words :Bayesian method ;basic principle ;comparisonDU Hong 1,LIU Cun-di 2(1.Ordos V ocational College ,Ordos 017000,China ;2.Inner Mongolia xinhengji Steel Structure Engineering Co.,Ltd.,Baotou 014010,China )贝叶斯参数随机反演方法是计算验证岩土边坡稳定性的常用方法,该方法具有较强的系统性及综合性。
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》范文
《含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演应用研究》篇一一、引言地球物理探测技术是地球科学研究的重要手段之一,其中可控源声频大地电磁法(CSAMT)是一种利用天然及人工场源激发的电磁信号进行地质探测的有效方法。
CSAMT技术因其高分辨率、对地质构造的敏感性和适应复杂地质条件的能力,在矿产资源勘探、地热资源探测、环境地质调查等领域得到了广泛应用。
近年来,激电效应在CSAMT方法中的应用日益受到关注,本文将重点探讨含激电效应的CSAMT二维正演与联合反演的应用研究。
二、CSAMT基本原理与激电效应CSAMT方法是通过测量不同频率的电磁场在地下介质中的传播特性,从而推断地下地质构造和岩性分布的一种地球物理方法。
激电效应则是指在外加电场的作用下,岩石中的电解质产生极化现象,从而引起电磁场传播特性的变化。
将激电效应引入CSAMT方法中,可以进一步提高探测的精度和分辨率。
三、含激电效应的CSAMT二维正演二维正演是CSAMT方法中的关键步骤之一,其目的是通过模拟电磁场在地下介质中的传播过程,为后续的反演解释提供依据。
含激电效应的CSAMT二维正演模型需要考虑介质的电导率和介电常数等参数的变化对电磁场传播的影响。
通过建立合理的物理模型和数学模型,可以模拟出不同地质构造和岩性分布下的电磁场分布特征,为实际勘探提供理论支持。
四、联合反演方法反演是CSAMT方法中的另一个关键步骤,其目的是根据正演模拟结果和实际观测数据,推断地下地质构造和岩性分布。
传统的反演方法往往只考虑单一的地球物理参数,而联合反演方法则综合考虑多种地球物理参数,从而提高反演的精度和可靠性。
在含激电效应的CSAMT方法中,可以采用联合反演方法,同时考虑电导率和介电常数的变化对电磁场传播的影响,进一步提高反演的解释精度。
五、应用研究在实际勘探中,含激电效应的CSAMT方法具有广泛的应用前景。
本文以某矿区为例,探讨了该方法在矿产资源勘探中的应用。
首先,通过建立含激电效应的CSAMT二维正演模型,模拟了矿区地质构造和岩性分布下的电磁场分布特征。
大地电磁测深和重力数据贝叶斯联合反演
大地电磁测深和重力数据贝叶斯联合反演陈晓;李文乔;郭曼;张磊;王彦国;葛坤朋【摘要】贝叶斯反演是地球物理联合反演领域的研究热点.目前,虽已有其他方法之间的贝叶斯联合反演文献发表,但鲜有文献涉及大地电磁测深(MT)和重力数据贝叶斯联合反演.现基于非常快速的模拟退火(VFSA)算法实现了MT和重力数据贝叶斯同步联合反演.将MT和重力联合反演的解表达为电阻率和密度的后验概率密度分布,并提取了电阻率和密度的最大后验概率解、均值解和最终迭代解.模型试验表明,参考多种解的表达有助于获得更加接近实际的解,认识解的多解性和不确定性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)015【总页数】6页(P30-35)【关键词】贝叶斯反演;联合反演;大地电磁测深;重力;模拟退火【作者】陈晓;李文乔;郭曼;张磊;王彦国;葛坤朋【作者单位】东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,南昌330013;湖北省地质局地球物理勘探大队,武汉430056;东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,南昌330013;东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,南昌330013;东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,南昌330013;东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】P631所谓联合反演[1],是联合多种地球物理观测资料,通过地质体的岩石物性和几何参数直接的相互关系共同反演同一的地下地质地球物理模型。
联合反演可以减少地球物理反演的多解性,是当今国内外地球物理学科重要的发展方向和必然趋势[1—3]。
MT和重力联合反演以及MT、重力和地震联合反演是联合反演领域常见的方法组合。
Dell’Aversana[4]通过MT、重力和地震顺序式联合反演研究了复杂的逆冲断层带。
Heincke等[5—7]以玄武岩模型为例证明了MT、重力以及地震联合反演可以获得单一地球物理方法反演无法确定的玄武岩下伏地层分布。
基于贝叶斯高斯张量分解模型的用电数据修复方法及系统
基于贝叶斯高斯张量分解模型的用电数据修复方法及系统基于贝叶斯高斯张量分解模型的用电数据修复方法及系统1. 引言在现代社会中,用电数据的准确性对于能源管理和供应商至关重要。
然而,由于各种因素的影响,用电数据可能受到损坏或丢失,从而导致能源管理方面的挑战。
为了解决这个问题,提出了贝叶斯高斯张量分解模型作为用电数据修复的方法。
本文将介绍该方法的原理、优势以及如何构建一个用电数据修复系统。
2. 贝叶斯高斯张量分解模型原理贝叶斯高斯张量分解模型是基于贝叶斯统计和高斯分布的数学模型。
它能够将多维张量数据分解成低秩张量和噪声张量的组合。
在用电数据修复中,这个模型可以用来推断缺失或损坏的数值,并将其修复为合理的估计值。
模型通过对已知数据进行学习,然后结合先验信息和噪声模型,生成一个后验概率分布,从而进行修复。
3. 优势相比于传统的插值和回归方法,贝叶斯高斯张量分解模型具有以下几个优势:3.1 高效性:该模型能够通过对数据进行分解和推断,提供更精确的修复结果,同时减少了计算复杂度。
3.2 灵活性:贝叶斯高斯张量分解模型可以处理具有多个属性和多个观察者的数据,适用于各种复杂的用电数据场景。
3.3 考虑不确定性:通过引入贝叶斯推断,模型能够量化修复结果的不确定性,使用户能够更好地理解修复结果的可靠性。
4. 构建用电数据修复系统为了实现贝叶斯高斯张量分解模型的用电数据修复功能,需要构建一个完整的系统。
以下是构建用电数据修复系统的关键步骤:4.1 数据预处理:需要对原始用电数据进行预处理,包括数据清洗、异常值处理和数据归一化等。
4.2 模型训练:接下来,基于贝叶斯高斯张量分解模型的算法,使用已知数据进行模型训练。
训练过程中,需要设置合理的超参数和先验信息。
4.3 修复过程:在模型训练完成后,可以使用修复算法对损坏或缺失的用电数据进行修复。
修复算法将利用模型中的先验信息和噪声模型,从而生成修复结果。
4.4 评估和调优:通过比较修复结果和真实值,可以评估修复效果,并根据需要对模型进行调优。
由MT资料反演真谱参数的基本原理
由MT资料反演真谱参数的基本原理
陈清礼;胡文宝;李金铭
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2006(028)006
【摘要】常规的大地电磁测深反演方法没有考虑岩矿石激电效应.基于岩矿石激电响应的Dias新模型,分别计算了3层模型的中间层在有极化与无极化2种情况下的视电阻率和相位曲线.结果表明,2种情况下的视电阻率和相位曲线在高频段和低频段基本上重叠,而在中频段有明显的差异.进而研究了从大地电磁测深复视电阻率资料反演地层的真谱参数的方法,推导了层状模型反演的基本公式并给出了相应的具体反演算法.该算法能从MT资料中提取激电谱参数,为解释提供更多的依据.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】陈清礼;胡文宝;李金铭
【作者单位】长江大学地球物理与石油资源学院,湖北,荆州,434023;中国地质大学(北京)资源学院,北京,100083;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北,荆州,434023;中国地质大学(北京)资源学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】P631.44
【相关文献】
1.MT资料的遗传法反演 [J], 蔚宝强;胡文宝
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3.求极化椭球体真Cole—Cole参数的联合谱激电反演 [J], 刘崧;官善友
4.用Occam法及广义逆法对兰州地区MT资料的一维反演解释 [J], 杨长福;林长佑;陈军营;王书明
5.先进的大地电磁资料处理和反演方法在INDEPTH-MT中的应用研究 [J], 谭扞东;陈乐寿;魏文博
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