【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道超前地质预报，具体涉及一种基于隧道三维地震观测数据潜在空间特征提取的波速反演方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、隧道建设面临断层、破碎带、溶洞等不良地质构造，易导致卡机、突水突泥、塌方等灾害事故，威胁隧道工程的安全施工。隧道地震波探测具有探测距离远、对岩体中结构面有敏感响应的优势，成为探明隧道掌子面前方岩土介质分布与不良地质赋存状态的重要手段。其中掌子面前方波速分布的准确求取是不良地质体准确定位与成像的前提。
3、地震波速反演是通过地震观测数据反推介质波速分布的过程，该过程是欠定的，反演过程易陷入局部极小值，严重影响反演结果准确性，加之隧道环境下观测空间狭窄，观测数据偏移距小、有效信息少，使得反演非线性程度高，不适定性强；此外，目前大多隧道波速反演方法针对二维波场传播的情况，最终仅可获得二维波速分布，实际情况下地震波在三维空间中传播，隧道二维波速反演结果的准确度与置信度低于三维反演，但三维反演数据量大，非线性程度更高，反演过程难...
【技术保护点】
1.一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于,所述反演迭代在迭代初期，首先采用一部分t接近0的几排数据对应的潜在空间特征中的参数计算目标函数，随迭代进行逐渐增大采用数据的t范围，采用潜在空间特征中更多排的数据计算目标函数，直至采用整个潜在空间特征计算目标函数。并在反演迭代最后阶段，直接采用模拟地震观测数据与探测数据计算目标函数更新反演模型，最终得到隧道掌子面前方探测区域的三维波速分布。
3.如权利要求1所述的一种基于隧道...
【技术特征摘要】
1.一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于,所述反演迭代在迭代初期，首先采用一部分t接近0的几排数据对应的潜在空间特征中的参数计算目标函数，随迭代进行逐渐增大采用数据的t范围，采用潜在空间特征中更多排的数据计算目标函数，直至采用整个潜在空间特征计算目标函数。并在反演迭代最后阶段，直接采用模拟地震观测数据与探测数据计算目标函数更新反演模型，最终得到隧道掌子面前方探测区域的三维波速分布。
3.如权利要求1所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于，进行隧道地震探测数据采集时，观测系统采用沿隧道轴线对称的方式布置，一组震源与检波器沿直线布置，构成一个测线，震源位于最靠近掌子面的位置，上下左右四个边墙均分别布设一个测线，沿隧道轴线呈中心对称；根据实际地质情况构建相应的三维地质波速模型时，对于各地质波速模型进行三维波动方程有限差分正演模拟，在检波器位置记录波场数据，得到与地质波速模型对应的地震观测数据。
4.如权利要求1所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于，在卷积自编码网络中每个卷积层或反卷积层后方插入一个空间注意力层(sam)，提升自编码网络对输入数据的编译能力，将原空间注意力层中的二维卷积修改为三维卷积，形成三维空间注意力层。
5.如权利要求4所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于，所述的卷积自编码网络包括编码器与解码器两个模块，所述的编码器包括5组依次级联的三维卷积层与三维空间注意力层，所述的特征解码器包括5组依次级联的三维反卷积层与三维空间注意力层；地震观测数据被输入到编码器后，由编码器输出潜在空间特征，潜在空间特征输入特征解码器后，由特征解码器输出尺寸与输入数据完全相同的预测地震观测数据。
6.如权利要求1所述的一种基于隧道三维地震波数据潜在空间特征的波速反演方法，其特征在于，三维速度模型表征...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭一凡，黄雷，苗双平，李东杰，吴坚，刘万鹏，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。