淺層電震非線性反演理論的研究.pdf

1、隨著對(duì)淺層地球物理勘探解釋精度要求的提高,加之單種方法反演多解性的存在,往往利用一種地球物理方法難以滿足其勘探要求,則必須運(yùn)用兩種或兩種以上的綜合地球物理方法,做到各方法間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),豐富地球物理異常的信息量,實(shí)現(xiàn)綜合地球物理異常的聯(lián)合反演,才能使其多解性得到有效的限制或避免,進(jìn)而提高資料的解釋精度。所謂聯(lián)合反演是綜合地球物理勘探的重要定量解釋手段,而目前所研究的聯(lián)合反演方法多采用線性局部最優(yōu)化方式,不僅使其嚴(yán)重依賴(lài)初始模型的選擇,且易陷

2、入局部最優(yōu)解,特別是對(duì)地下薄層引起的局部異常更為難以達(dá)到滿意的擬合反演效果。因此,開(kāi)展綜合地球物理異常的非線性聯(lián)合反演理論的研究已成當(dāng)前地球物理反演研究的前沿性課題。
　　近年來(lái)直流電阻率測(cè)深法和瑞利波法因其技術(shù)方法較為成熟,在淺層地球物理勘探的測(cè)深領(lǐng)域中均發(fā)揮著重要的作用,鑒于單一的方法存在著多解性,也時(shí)常將二者以綜合物探方法的形式被利用,但目前對(duì)其異常反演解釋仍處于各自單獨(dú)進(jìn)行、而又往往限于線性或線性化反演理論之上,故有必要對(duì)

3、其進(jìn)行非線性聯(lián)合反演理論的研究。對(duì)此,本文首次將差分進(jìn)化算法用于直流電阻率測(cè)深法和瑞利波法的聯(lián)合反演中,利用差分進(jìn)化過(guò)程中群體內(nèi)差異向量指導(dǎo)和群體中個(gè)體之間的信息交換進(jìn)行不依賴(lài)于梯度信息的啟發(fā)式全局搜索,發(fā)揮其算法的易用性、強(qiáng)大的全局搜素能力、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),建立起一套完整的淺層電震非線性聯(lián)合反演方法理論。
　　本文從直流電阻率測(cè)深法與瑞利波勘探的理論分析入手,首先系統(tǒng)地分析了直流電阻率測(cè)深法和瑞利波法的原理和正演理論,而后在對(duì)差

4、分進(jìn)化算法及其特點(diǎn)、主要參數(shù)性質(zhì)等相關(guān)內(nèi)容深入分析研究的基礎(chǔ)上,建立直流電阻率測(cè)深和瑞利波法的一維非線性聯(lián)合反演理論模型。通過(guò)試驗(yàn)分析,選擇一組合適的反演組合參數(shù),并利用Matlab系統(tǒng)平臺(tái)編制出基于差分進(jìn)化算法的直流電阻率測(cè)深法和瑞利波法的聯(lián)合反演程序。經(jīng)過(guò)理論模型試算,表明其聯(lián)合反演模型具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和較大的可推廣能力。最后,將編制好的聯(lián)合反演程序用于典型已知鉆孔旁直流電阻率測(cè)深和瑞利波資料等的聯(lián)合反演之中,進(jìn)一步證實(shí)其擬合反演精