基于深度學習的高頻面波反演方法研究
發(fā)布時間：2021-06-17 06:07
近地表地下空間在人類發(fā)展中具有重要作用。瑞雷波是一種獲取地下地層結構信息的重要技術手段,近年來受到廣泛關注。瑞雷波近地表速度結構調查主要通過反演瑞雷波頻散曲線獲取地層速度結構,具有分辨率高、速度快等優(yōu)勢。但是該技術在應用過程中存在人工頻散曲線提取耗時和非線性反演影響因素多等問題,如果能利用當前新發(fā)展的人工智能技術,尤其是深度學習等技術實現(xiàn)瑞雷波勘探技術的智能化改造,無疑能夠推動該技術的進一步發(fā)展,具有重要現(xiàn)實意義。瑞雷波勘探技術主要分為頻散曲線反演和頻散曲線提取兩個步驟。實現(xiàn)準確頻散曲線反演和提取,獲取可靠學習樣本,是該技術智能化改造重要前提。但是頻散曲線反演存在反演多解性和穩(wěn)定性問題;頻散曲線的獲取存在手工拾取效率較低且受主觀因素影響,耗時費力,不適合大量數(shù)據(jù)的操作等問題。論文針對以上兩個方面都進行了研究,為深度學習提供良好、準確的訓練數(shù)據(jù),在此基礎上實現(xiàn)深度學習面波頻散曲線的反演方法,本文的主要工作內(nèi)容和貢獻為:（1）基于模擬退火算法,提出了一種新的基于差分進化模擬退火頻散曲線反演方法。新方法利用塊坐標下降思想,將多參數(shù)高維的面波反演問題轉化為多個單參數(shù)低維反問題,提高了面波反演結...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
信噪比良好的頻散曲線能量圖裁剪(512×512×3)示例
第三章應用Unet自動獲取瑞雷波基價頻散曲線33cossinsincosH=(3-2)其中為旋轉角度，正數(shù)代表順時針旋轉，負數(shù)表示逆時針旋轉。圖3-3訓練數(shù)據(jù)圖3-2逆時針旋轉90度，旋轉后圖像尺寸保持不變。設點"""P(i,j)為原圖像上點P(i,j)經(jīng)旋轉變換后得到的，則旋轉變換的坐標關系式為：P"=PH(3-3)其中，點"""P(i,j)處的RGB顏色值與點P(i,j)處一致。3.鏡像變換水平變換、垂直變換和對角變換是常用的三種鏡像變換。可以對裁剪好的圖片做鏡像變換來擴充訓練樣本集。水平變換的對稱軸為圖像的垂直中線，水平變換就是將圖像沿對稱軸進行左右翻轉。垂直變換的對稱軸為圖像的水平中線，垂直變換就是將圖像沿對稱軸進行上下翻轉。對角變換就是中心旋轉變換，中心點是水平變換對稱軸與垂直變換對稱軸的交點。由于對角鏡像本質上相當于將圖像先后進行水平鏡像和垂直鏡像，因此在數(shù)據(jù)增強技術上一般應用水平鏡像和垂直鏡像。假設裁剪好的圖片中一點(i,j)處的RGB值為w(i,j)，則經(jīng)水平鏡像和垂直鏡像變換后對應點的RGB值分別如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
第三章應用Unet自動獲取瑞雷波基價頻散曲線33cossinsincosH=(3-2)其中為旋轉角度，正數(shù)代表順時針旋轉，負數(shù)表示逆時針旋轉。圖3-3訓練數(shù)據(jù)圖3-2逆時針旋轉90度，旋轉后圖像尺寸保持不變。設點"""P(i,j)為原圖像上點P(i,j)經(jīng)旋轉變換后得到的，則旋轉變換的坐標關系式為：P"=PH(3-3)其中，點"""P(i,j)處的RGB顏色值與點P(i,j)處一致。3.鏡像變換水平變換、垂直變換和對角變換是常用的三種鏡像變換。可以對裁剪好的圖片做鏡像變換來擴充訓練樣本集。水平變換的對稱軸為圖像的垂直中線，水平變換就是將圖像沿對稱軸進行左右翻轉。垂直變換的對稱軸為圖像的水平中線，垂直變換就是將圖像沿對稱軸進行上下翻轉。對角變換就是中心旋轉變換，中心點是水平變換對稱軸與垂直變換對稱軸的交點。由于對角鏡像本質上相當于將圖像先后進行水平鏡像和垂直鏡像，因此在數(shù)據(jù)增強技術上一般應用水平鏡像和垂直鏡像。假設裁剪好的圖片中一點(i,j)處的RGB值為w(i,j)，則經(jīng)水平鏡像和垂直鏡像變換后對應點的RGB值分別如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]黏彈性介質中瑞雷波有限差分數(shù)值模擬與波場分析[J]. 王常波,田坤,劉立彬,李國磊,張學濤. CT理論與應用研究. 2019(02)
[2]循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡研究綜述[J]. 楊麗,吳雨茜,王俊麗,劉義理. 計算機應用. 2018(S2)
[3]利用改進的F-K變換法提取瑞雷波的頻散曲線[J]. 李欣欣,李慶春. 地球物理學進展. 2017(01)
[4]噪聲地震學方法及其應用[J]. 徐義賢,羅銀河. 地球物理學報. 2015(08)
[5]高頻面波方法的若干新進展[J]. 夏江海,高玲利,潘雨迪,沈超,尹曉菲. 地球物理學報. 2015(08)
[6]瑞雷波勘探的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 祁生文,孫進忠,何華. 地球物理學進展. 2002(04)
[7]快速模擬退火算法及應用[J]. 張霖斌,姚振興,紀晨,張中杰. 石油地球物理勘探. 1997(05)
本文編號：3234632
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
信噪比良好的頻散曲線能量圖裁剪(512×512×3)示例
第三章應用Unet自動獲取瑞雷波基價頻散曲線33cossinsincosH=(3-2)其中為旋轉角度，正數(shù)代表順時針旋轉，負數(shù)表示逆時針旋轉。圖3-3訓練數(shù)據(jù)圖3-2逆時針旋轉90度，旋轉后圖像尺寸保持不變。設點"""P(i,j)為原圖像上點P(i,j)經(jīng)旋轉變換后得到的，則旋轉變換的坐標關系式為：P"=PH(3-3)其中，點"""P(i,j)處的RGB顏色值與點P(i,j)處一致。3.鏡像變換水平變換、垂直變換和對角變換是常用的三種鏡像變換。可以對裁剪好的圖片做鏡像變換來擴充訓練樣本集。水平變換的對稱軸為圖像的垂直中線，水平變換就是將圖像沿對稱軸進行左右翻轉。垂直變換的對稱軸為圖像的水平中線，垂直變換就是將圖像沿對稱軸進行上下翻轉。對角變換就是中心旋轉變換，中心點是水平變換對稱軸與垂直變換對稱軸的交點。由于對角鏡像本質上相當于將圖像先后進行水平鏡像和垂直鏡像，因此在數(shù)據(jù)增強技術上一般應用水平鏡像和垂直鏡像。假設裁剪好的圖片中一點(i,j)處的RGB值為w(i,j)，則經(jīng)水平鏡像和垂直鏡像變換后對應點的RGB值分別如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
第三章應用Unet自動獲取瑞雷波基價頻散曲線33cossinsincosH=(3-2)其中為旋轉角度，正數(shù)代表順時針旋轉，負數(shù)表示逆時針旋轉。圖3-3訓練數(shù)據(jù)圖3-2逆時針旋轉90度，旋轉后圖像尺寸保持不變。設點"""P(i,j)為原圖像上點P(i,j)經(jīng)旋轉變換后得到的，則旋轉變換的坐標關系式為：P"=PH(3-3)其中，點"""P(i,j)處的RGB顏色值與點P(i,j)處一致。3.鏡像變換水平變換、垂直變換和對角變換是常用的三種鏡像變換。可以對裁剪好的圖片做鏡像變換來擴充訓練樣本集。水平變換的對稱軸為圖像的垂直中線，水平變換就是將圖像沿對稱軸進行左右翻轉。垂直變換的對稱軸為圖像的水平中線，垂直變換就是將圖像沿對稱軸進行上下翻轉。對角變換就是中心旋轉變換，中心點是水平變換對稱軸與垂直變換對稱軸的交點。由于對角鏡像本質上相當于將圖像先后進行水平鏡像和垂直鏡像，因此在數(shù)據(jù)增強技術上一般應用水平鏡像和垂直鏡像。假設裁剪好的圖片中一點(i,j)處的RGB值為w(i,j)，則經(jīng)水平鏡像和垂直鏡像變換后對應點的RGB值分別如下公式所示："w(i,j)=w(i,Nj+1)(3-4)"w(i,j)=w(Ni+1,j)(3-5)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]黏彈性介質中瑞雷波有限差分數(shù)值模擬與波場分析[J]. 王常波,田坤,劉立彬,李國磊,張學濤. CT理論與應用研究. 2019(02)
[2]循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡研究綜述[J]. 楊麗,吳雨茜,王俊麗,劉義理. 計算機應用. 2018(S2)
[3]利用改進的F-K變換法提取瑞雷波的頻散曲線[J]. 李欣欣,李慶春. 地球物理學進展. 2017(01)
[4]噪聲地震學方法及其應用[J]. 徐義賢,羅銀河. 地球物理學報. 2015(08)
[5]高頻面波方法的若干新進展[J]. 夏江海,高玲利,潘雨迪,沈超,尹曉菲. 地球物理學報. 2015(08)
[6]瑞雷波勘探的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 祁生文,孫進忠,何華. 地球物理學進展. 2002(04)
[7]快速模擬退火算法及應用[J]. 張霖斌,姚振興,紀晨,張中杰. 石油地球物理勘探. 1997(05)
本文編號：3234632
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