基于深度学习的大地电磁各向异性识别方法、设备和介质

    公开(公告)号:CN117973201A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410137683.9

    申请日:2024-02-01

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的大地电磁各向异性识别方法、设备和介质,方法包括:构建多个不同的层状各向异性和各向同性的地电模型;对构建的地电模型进行正演模拟计算,获得对应的视电阻率和相位数据,构建样本数据;对样本数据集中的视电阻率和相位数据,均进行归一化处理;搭建残差混合密度网络,并利用归一化处理后的样本数据训练,获得大地电磁一维各向异性识别网络模型;对目标勘探区域进行大地电磁各向异性识别:获取目标勘探区域实测的视电阻率和相位数据并归一化,再输入至识别网络模型中获得相应的各向异性或各向同性预测均值模型以及各参数的后验概率分布。本发明能够高效处理各向异性场景,加速反演过程并提供准确的不确定性估计。

    一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统

    公开(公告)号:CN114429151B

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202111543798.0

    申请日:2021-12-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统,其包括:构建样本库1,并标记每个数据段的类别标签;对样本库1中的数据段进行格拉曼角场变换得到格拉曼角场图像;构建深度残差分类网络,并利用格拉曼角场图像及其对应的分类标签进行网络训练得到大地电磁数据分类模型;将待去噪的大地电磁数据进行分段再进行格拉曼角场变换,变换后输入至大地电磁数据分类模型得到每个数据段的分类标签;将识别出的含噪数据段进行重构或去噪;最终将识别出的高质量数据段与重构或去噪后的数据段进行按序拼接。本发明所述方法将深度残差网络和格拉曼角场引入至大地电磁数据去噪技术中,提高了噪声压制的自动化程度以及去噪精度。

    一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统

    公开(公告)号:CN114429151A

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202111543798.0

    申请日:2021-12-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统,其包括:构建样本库1,并标记每个数据段的类别标签;对样本库1中的数据段进行格拉曼角场变换得到格拉曼角场图像;构建深度残差分类网络,并利用格拉曼角场图像及其对应的分类标签进行网络训练得到大地电磁数据分类模型;将待去噪的大地电磁数据进行分段再进行格拉曼角场变换,变换后输入至大地电磁数据分类模型得到每个数据段的分类标签;将识别出的含噪数据段进行重构或去噪;最终将识别出的高质量数据段与重构或去噪后的数据段进行按序拼接。本发明所述方法将深度残差网络和格拉曼角场引入至大地电磁数据去噪技术中,提高了噪声压制的自动化程度以及去噪精度。

    基于多路正交编码的大地系统辨识电磁勘探方法及其系统

    公开(公告)号:CN111221044A

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN202010063090.4

    申请日:2020-01-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多路正交编码的大地系统辨识电磁勘探方法及其系统,该方法包括:对输入信号进行采样得到离散信号;对N个离散数据进行离散沃尔什变换得到N个Walsh码的系数;从Walsh码正交集中选取N个相互正交的Walsh函数并与N个Walsh码的系数一一对应相乘得到扩频的N路正交编码信号;将N路正交编码信号合并得到总发射信号并传送至大地系统;接收经过大地系统传输后的总信号,并利用N个Walsh函数进行分离得到N路接收信号,再利用N路接收信号计算出大地系统冲激响应和噪声。本发明对原输入信号进行多路扩频提高了大地系统冲激响应的求解精度,对有用信号和噪声进行了有效分离,为得到准确性更高的大地介质参数提供了基础。

    一种三维各向异性射频大地电磁自适应有限元正演方法

    公开(公告)号:CN110058315A

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201910457480.7

    申请日:2019-05-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维各向异性射频大地电磁自适应有限元正演方法,包括:构建表示求解区域的三维地电几何模型,并获取不同区域的控制参数;将三维地电几何模型剖分为若干个互不相交的四面体单元;获取三维各向异性射频大地电磁对应的积分弱形式,并构建稀疏线性方程组,再在地表引入两种不同极化方向的入射场获得两种稀疏线性方程组中的不同右端项,并求解所述两种稀疏线性方程组得到两种极化方向上的每条棱边上的近似电场切向分量;最后基于两种极化方向上每条棱边的近似电场切向分量获取测点处的电场、磁场、阻抗张量、磁倾子矢量、视电阻率、相位响应中一个或多个的参数组合。该方法基于自适应有限元法实现3D RMT各向异性正演模拟。

    一种人工源电磁法观测信号去噪方法

    公开(公告)号:CN108399368A

    公开(公告)日:2018-08-14

    申请号:CN201810099029.8

    申请日:2018-01-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种人工源电磁法观测信号去噪方法,所述方法包括:首先对含噪信号进行快速傅里叶变换,在频域信号中将工频干扰去除,进行傅里叶逆变换后回到时间域;然后对去除工频干扰后的时间域信号进行EEMD分解,衰减信号基线漂移;最后基于移不变稀疏编码进一步矫正信号的基线漂移,并去除其它人文噪声。本发明可以在不损失有用信号的前提下,将幅度远远大于有用信号的工频干扰噪声、基线漂移噪声以及脉冲等人文噪声有效去除,且允许强噪声存在于从观测开始到结束的整个过程,因此使得人工源电磁法可以在持续性、强干扰环境下观测。

    一种密度为多项式的任意多面体的重力场正演方法

    公开(公告)号:CN107561592A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710814134.0

    申请日:2017-09-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种密度为多项式的任意多面体的重力场正演方法,包括以下步骤:步骤1、确定任意多面体的点和面的坐标、密度多项式表达式和观测点坐标,得到包含体积分的重力位和重力场计算表达式;步骤2、建立局部坐标系,通过矢量恒等式、散度定理和梯度定理,建立体积分的迭代计算方式,将体积分转换为面积分;步骤3、建立局部极坐标系,建立面积分的迭代计算方式,并通过引入固体角,消除面积分中的奇异性,将面积分转换为线积分;步骤4、建立几何关系,通过迭代计算求解线积分,从而得到重力场。本发明能够高精度、快速计算密度随水平方向和垂直方向呈任意阶多项式变化的任意多面体产生的重力位和重力场。

    一种基于有理Krylov子空间的三维多频可控源电磁反演方法及其系统

    公开(公告)号:CN114547938B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202210162406.4

    申请日:2022-02-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于有理Krylov子空间的三维多频可控源电磁反演方法及其系统,该方法包括:构建三维多频可控源电磁正演问题的多频共用Krylov子空间;其中,基于Krylov子空间用以得到正演结果;构建三维多频可控源电磁伴随正演问题中每个频率的Krylov子空间;其中,基于每个频率的Krylov子空间得到每个频率的伴随正演结果;基于反演区域对应的正演结果、伴随正演结果以及观测数据构建反演目标函数及其梯度,应用梯度类算法得到测量区域的反演结果。本发明引入基于有理Krylov子空间的模型降阶算法引入到了可控源正演方程的近似求解以及多频伴随正演方程的求解,提高了反演解释过程的计算效率,节省运算内存。

    一种基于水平电偶极源的波数视电阻率的测量方法

    公开(公告)号:CN114076988B

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202111180379.5

    申请日:2021-10-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于水平电偶极源的波数视电阻率的测量方法、装置及可读存储介质,该方法通过在地表铺设接地的水平电偶极源并供入电流,再测量水平电偶极源的两个分量,将两个分量进相比,消除无法解析求解的部分,得到与波数有关的参数x的一元四次方程,进而将测量得到的水平电偶极源的两个分量代入该方程,解析求解该方程的四个根,并根据相位选取合理的根计算波数视电阻率。本发明选用接地的水平电偶极源作为场源,有效克服了频率域磁性源在实际应用的局限,且本发明得到波数视电阻率的过程也无需迭代计算,适合于除极小收发距之外的任意收发距和任意频率,在低频时不存在任何畸变,可反映地下介质电性的客观变化规律,探测深度进一步扩大。

    一种三维可控源电磁正演方法及系统

    公开(公告)号:CN114547542A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210163033.2

    申请日:2022-02-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维可控源电磁正演方法及系统,该方法包括:对包含测量区域的计算区域进行网格划分;再基于场源激发的电磁场进行三维可控源电磁正演得到测量区域内对应的电场强度;其中,正演过程是使用Lanczos算法结合单个最优化重复极点构建有理Krylov子空间;再利用所述有理Krylov子空间构造了待求电场强度的有理Lanczos逼近式,最后基于所述有理Lanczos逼近式求解电场强度。本发明更是进一步设置4~6层单轴各向异性PML层,同时固定最低频的UPML参数,保证正演方程的质量矩阵和旋度矩阵不随频率而改变,整个正演过程大大减少了正演求解的内存消耗,可在普通笔记本上实现三维多频CSEM快速正演求解。

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