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遗传算法在地质雷达成像中的应用研究

作　者: 韩波
导　师: 周辉；张维冈
学　校: 中国海洋大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 地质雷达遗传算法全局最优化偏移速度分析叠前偏移
分类号: P631.325
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 287次
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内容摘要

在地质雷达多偏移距数据处理中,目前绝大多数文献都采用现成的石油地震勘探上的处理流程得到叠加偏移剖面。但动校正等处理是按近似的射线路径自动完成,在复杂介质情况下不能实现反射波正确归位。而且,在地质雷达探测中,由于探测目标很浅,小偏移距假设不再成立,常规速度分析和动校正都存在很大的误差。本文对地质雷达数据叠前偏移成像方法所涉及的求取介电常数分布的速度分析方法进行研究,研究内容为用全局最优化方法进行偏移速度分析,采用的全局最优化方法为遗传算法。以麦克斯韦方程组为出发点,实现麦克斯韦方程组的逆时叠前偏移,并用该偏移方法处理了理论合成的和野外实际的多偏移距地质雷达资料。使用麦克斯韦方程组进行正演模拟和逆时偏移能更好地模拟各种实际介质。地质雷达资料偏移成像的精度与地下介质介电常数分布的确定精度有直接关系,因此本文将精确获得介质参数的方法作为研究重点。在全局最优化方法进行偏移速度分析中使用遗传算法,其优点是不必求目标函数的导数、较易实现且能找出最优解。这种速度分析方法在理论上可适用于介质介电常数分布复杂的地质雷达资料速度分析。只要介质是分块的且每块介质介电常数能用有限项多项式来表示的介质模型,全局最优化偏移速度分析就能获得介质的介电常数分布。本文将全局最优化偏移速度分析方法分别应用于理论合成和实际资料的速度分析,对比常规速度分析方法和全局最优化速度分析方法的精度。从常规速度分析和全局最优化速度分析得到的速度模型与实际地质情况的符合程度可知,本文提出的利用遗传算法的全局最优化速度分析方法具有很好的应用效果。实际雷达资料的偏移叠加剖面质量较高。

全文目录

1 前言  8-20
  1．1 地质雷达数据资料采集  8-9
  1．2 地质雷达数据处理现状  9-12
    1．2．1 常规处理  9-10
    1．2．2 偏移处理  10-12
  1．3 速度分析  12-15
    1．3．1 常规速度分析  12-14
    1．3．2 偏移速度分析  14-15
  1．4 遗传算法在地质雷达成像中的应用  15-17
  1．5 课题来源及论文选题目的  17
  1．6 论文研究内容  17
  1．7 论文技术路线  17-18
  1．8 论文主要创新点  18-20
2 遗传算法全局最优化偏移速度分析  20-34
  2．1 遗传算法  20-32
    2．1．1 遗传算法的发展  20-21
    2．1．2 遗传算法健全性  21-23
    2．1．3 遗传算法运算组成  23-27
    2．1．4 遗传算法运算流程  27-32
  2．2 全局最优化偏移速度分析  32-34
3 地质雷达数据正演模拟  34-45
  3．1 时间域有限差分法  34
  3．2 麦克斯韦方程组和Yee元胞  34-38
  3．3 求解麦克斯韦方程组的时间域有限差分法  38-40
  3．4 数值稳定性  40-41
  3．5 吸收边界  41-42
  3．6 时间域有限差分算例  42-45
4 麦克斯韦方程组逆时叠前偏移  45-53
  4．1 麦克斯韦方程组逆时叠前偏移原理  45-47
  4．2 多偏移距地质雷达资料叠前偏移  47-53
    4．2．1 合成记录的叠前偏移  47-50
    4．2．2 实际共源点地质雷达资料的叠前偏移  50-53
5 全局最优化方法在地质雷达成像中的应用  53-62
  5．1 合成记录的偏移速度分析  53-58
  5．2 野外采集共源点地质雷达记录的偏移速度分析  58-62
6 结论及建议  62-64
  6．1 结论  62-63
  6．2 建议  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-70

遗传算法在地质雷达成像中的应用研究

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