淺層電震非線性反演理論的研究.pdf

1、隨著對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)勢互補,豐富地球物理異常的信息量,實現(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,不僅使其嚴重依賴初始模型的選擇,且易陷

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

3、其進行非線性聯(lián)合反演理論的研究。對此,本文首次將差分進化算法用于直流電阻率測深法和瑞利波法的聯(lián)合反演中,利用差分進化過程中群體內差異向量指導和群體中個體之間的信息交換進行不依賴于梯度信息的啟發(fā)式全局搜索,發(fā)揮其算法的易用性、強大的全局搜素能力、魯棒性強等優(yōu)點,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深法和瑞利波法的原理和正演理論,而后在對差

4、分進化算法及其特點、主要參數(shù)性質等相關內容深入分析研究的基礎上,建立直流電阻率測深和瑞利波法的一維非線性聯(lián)合反演理論模型。通過試驗分析,選擇一組合適的反演組合參數(shù),并利用Matlab系統(tǒng)平臺編制出基于差分進化算法的直流電阻率測深法和瑞利波法的聯(lián)合反演程序。經(jīng)過理論模型試算,表明其聯(lián)合反演模型具有較強的穩(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深和瑞利波資料等的聯(lián)合反演之中,進一步證實其擬合反演精