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基于改进的和声搜索算法的地面核磁共振反演
  • ISSN号:1671-1815
  • 期刊名称:《科学技术与工程》
  • 时间:0
  • 分类:P631.325[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室,北京100190, [2]桂林电子科技大学信息与通信学院,桂林541004
  • 相关基金:中国博士后科学基金资助项目(2016H0016)、国家自然科学基金项目(11434012,61371186,61362020)、国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(41561144006)资助
中文摘要:

地面核磁共振反演能抽象为一个求解矩阵方程An=E的问题,A为与背景电阻率空间分布有关的核函数矩阵,E为测量信号的初始振幅值,n为带求解的含水量分布值,由于A和E都存在误差,为了提高n的求解精度和稳定性,构造了正则化-总体最小二乘模型,并将该模型转化为受条件约束的非线性优化问题,设计了改进的和声搜索算法以求解该问题,在含水层数大于激发脉冲矩数的欠定方程或者病态方程的求解中,该算法仍然适用。野外实测数据反演中,导电层电阻率分布情况来自垂向电测深勘探结果,观测信号的信噪比为6.9 d B,算法的反演结果含水量值的方均根为3.12%,法国Samovar v6.2反演软件反演结果含水量值的方均根为3.65%,两种反演结果均与钻探结果接近,但本文算法略显优势。

英文摘要:

The inversion of surface nuclear magnetic resonance (SIX/MR) data can be abstracted as the solution of the matrix equation An = E, where A is a kernel function matrix, E is a initial amplitude sequence of the meas- ured data, n is the water content distributions sequence as unknowns. The precision of A mainly depends on esti- mating of resistivity distributions. Because of the intrinsic error existing in both A and E and the high condition number of A, a regularization-total least square (R-TLS) model of the SNMR inversion is proposed to improve the stability and accuracy of the inversion result. Then it is transformed into a constrained nonlinear optimization problem, the solution is found by an improved harmony search algorithm (IHS). Even though An = E being a highly underdetermined equation, the algorithm still works effectively in the simulation. SNMR has been used in combina- tion with Vertical Electrical Sounding (VES) in the field example. The results of the field example agree well the information from an in-site borehole under poor SNR ( SNR = 6. 9 dB) at the root mean square (RMS) 3.12%, which has slightly higher precision than the result of the inversion software Samovar v6. 2 (RMS = 3.65 % ).

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期刊信息
  • 《科学技术与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国技术经济学会
  • 主编:明廷华
  • 地址:北京市学院南路86号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:ste@periodicals.net.cn
  • 电话:010-62118920
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1815
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4688/T
  • 邮发代号:2-734
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:29478