面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质，本发明专利技术可在每次迭代计算拟合误差前，通过确定每个蜻蜓个体的所属群体来调整对应蜻蜓个体所属群体的行为权重，以实现各个蜻蜓个体在搜索空间中运动轨迹的调整，即通过在每次迭代过程中调整每个蜻蜓个体所属群体的聚集权重、避撞权重以及和结队权重，以提高其对搜索空间的探索能力，进而增加其在迭代过程中寻找全局极小值的效率，以减少反演时间，提高反演效率。

【技术实现步骤摘要】
面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术属于地下空间勘探
，具体涉及一种面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
瑞雷面波勘探技术是近年来发展迅速的地球内部成像技术，与常规浅层勘探技术相比，该技术具有易于施工、非侵入性、检测速度快以及浅层分辨率高等优点，在城市地下空间开发以及预防自然地质灾害方面具有广阔的应用前景；瑞雷面波勘探技术由数据预处理、频散曲线提取以及横波速度结构反演三个步骤组成，其中，对频散曲线进行反演，获得地层的横波速度结构是该技术的关键环节。目前，对地层的面波频散曲线进行反演，通常采用蜻蜓算法，其是一种非线性反演算法，具有非线性算法的典型优点，即不同迭代阶段任务清晰明确，也就是前期重探索，后期重开发；相比于其它非线性算法，它大幅增强了个体之间的联系，强化了群体的概念，显著提高了寻找全局极小值的成功率；蜻蜓算法中每个蜻蜓个体具有避撞、结队、聚集、觅食和避敌五种行为，不同行为具有独立的功能，功能模块化，针对性强且易于改进。蜻蜓算法是将各个地层模型作为独立的蜻蜓个体，从而不断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面波频散曲线的反演方法，其特征在于，包括：/n获取构建的第一地质模型集中每个第一地质模型的面波频散曲线与待反演的面波频散曲线的拟合误差，其中，所述拟合误差用于表征第一地质模型的面波频散曲线与所述待反演的面波频散曲线的适合度，且拟合误差越小，适合度越高，拟合误差越大，适合度越低；/nb.判断是否存在有任一拟合误差满足预设条件；/nc.若否，则在第二地质模型集中，确定每个第二地质模型的所属群体，其中，所述每个第二地质模型的所属群体包括在对应第二地质模型相邻半径内的第二地质模型，所述相邻半径是根据对应第二地质模型的搜索空间的半径得到的，且所述第二地质模型集为剔除了拟合误差最大以及最小的第一地...

【技术特征摘要】
1.一种面波频散曲线的反演方法，其特征在于，包括：
获取构建的第一地质模型集中每个第一地质模型的面波频散曲线与待反演的面波频散曲线的拟合误差，其中，所述拟合误差用于表征第一地质模型的面波频散曲线与所述待反演的面波频散曲线的适合度，且拟合误差越小，适合度越高，拟合误差越大，适合度越低；
b.判断是否存在有任一拟合误差满足预设条件；
c.若否，则在第二地质模型集中，确定每个第二地质模型的所属群体，其中，所述每个第二地质模型的所属群体包括在对应第二地质模型相邻半径内的第二地质模型，所述相邻半径是根据对应第二地质模型的搜索空间的半径得到的，且所述第二地质模型集为剔除了拟合误差最大以及最小的第一地质模型后的第一地质模型集；
d.对每个第二地质模型的所属群体，进行行为权重的调整，以通过调整后的行为权重，更新每个第二地质模型在搜索空间中的飞行速度以及位置，其中，所述行为权重用于表征对对应第二地质模型在搜索空间中运动轨迹的影响程度，且所述行为权重包括聚集权重、避撞权重以及和结队权重；
计算更新了飞行速度以及位置后的每个第二地质模型的面波频散曲线与所述待反演的面波频散曲线的拟合误差，并重复前述步骤b～d，直至有任一拟合误差满足预设条件为止；
将满足预设条件的任一拟合误差对应的第二地质模型，作为与所述待反演的面波频散曲线最匹配的地质模型。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对每个第二地质模型的所属群体，进行行为权重的调整，包括：
按照如下公式，调整每个第二地质模型所属群体的行为权重；



式中，和分别表示第i个第二地质模型的所属群体调整后的聚集权重、避撞权重以及结队权重，ci、si以及ai分别表示第i个第二地质模型的所属群体的初始聚集权重、初始避撞权重以及初始结队权重，b1和b2分别为常数；m为第i个第二地质模型的所属群体中包含的第二地质模型的个数，n为第二地质模型的总数量，rankfit1(i)表示将第i个第二地质模型的所属群体内所有第二地质模型的拟合误差从大到小进行排序后，第i个第二地质模型在其中的排名，rankfit2(i)表示在当前步骤中，将所有第二地质模型的拟合误差从大到小进行排序后，第i个第二地质模型在其中的排名。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过调整后的行为权重，更新每个第二地质模型在搜索空间中的飞行速度以及位置，包括：
按照如下公式更新第二地质模型在搜索空间中的飞行速度；



式中，Vit+1为第i个第二地质模型更新后的飞行速度，t代表迭代次数，Si、Ai、Ci、Fi以及Ei分别为第i个第二地质模型的避撞行为向量、结队行为向量、聚集行为向量、觅食行为向量以及避敌行为向量；fi和ei分别为第i个第二地质模型的觅食行为权重以及避敌行为权重，Vit代表第i个第二地质模型在第t次迭代时的飞行速度，wi为第i个第二地质模型的飞行速度的权重；
按照如下公式更新第二地质模型在搜索空间中的位置；



式中，为第i个第二地质模型更新后的位置，为第i个第二地质模型第t次迭代时的位置。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二地质模型集中，确定每个第二地质模型的所属群体前，所述方法还包括：
标记拟合误差最小的第一地质模型以及拟合误差最大的第一地质模型在搜索空间中的位置；
判断拟合误差最小的第一地质模型的位置在连续k次迭代中是否未发生变化，其中，k为正整数；
若是，则对所述第一地质模型集进行群体划分，以便在群体划分后，调整群体的避撞权重。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述第一地质模型集进行群体划分，以便在群体划分后，调整群体的避撞权重，包括：
获取剩余第一地质模型集中每个第一地质模型与拟合误差最小的第一地质模型的距离，其中，所述剩余第一地质模型集为剔除...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艳伟，杨晓，何川，高旭，张建亮，
申请(专利权)人：国勘数字地球北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11