收藏本站
《中国地震局地球物理研究所》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

波形反演遗传算法与走时反演微分算法及其在地震宽角反射折射资料解释中应用

王夫运  
【摘要】:本文系统地研究了地震体波波形数据遗传反演的理论和方法,将遗传算法和Kennett体波理论地震图算法结合,提出新的地震体波波形反演算法,进行了数值检验,并用于达日—兰州—靖边深地震测深部分人工爆破地震记录波形的反演,结合波形正演拟合得到了青藏高原东北部典型地块的地壳精细结构。引进了利用深地震测深走时数据同时反演二维地壳结构和构造的Rayinvr算法,讨论了算法应用一些值得注意的事项和经验,提出算法需进行速度和深度参数归一化及反演参数改正量限制的改进建议,在准葛尔、长白山、华北和燕山盆山耦合区、青藏高原东北缘等地深地震测深走时数据反演中得到较好的应用。 本文的主要工作如下: 系统回顾了深地震测深的主要进展。观测仪器已由传统的模拟仪发展到专门的数字化地震仪采集系统。如DAS—1新型数字化地震采集系统,具有动态范围大,信号记录频带宽的特点,设计多种工作方式,即可用于人工地震数据采集,也可用于天然地震观测。观测系统已从满足二维、区域地壳结构研究要求发展到满足三维、上地幔结构和精细地壳结构研究要求的三维、超长排列超长剖面和高分辨地震折射观测系统。全新的数据库技术的应用使得地震宽角反射折射数据的交换、共享和长期保存、资料的重复利用以及面向数据库的资料解释程序的共享可以更方便快捷地实现。基于波动方程高频近似的二维复杂介质中射线追踪解和程函方程有限插分解及其算法,为深地震测深走时数据反演提供了理论基础和反演的实现。全球范围内大陆地壳结构探测表明,大陆地壳呈现明显的横向不均匀性和分区特征。简要回顾了我国深地震测深的发展和取得的重要成果。 分析了地震宽角反射所射走时数据的特点。回顾了走时数据解释从定性到定量、从一维到二维乃至三维的发展过程,以及各种解释方法的基本原理和优缺点。认为走时数据解释方法应进一步发展反演算法,正演计算宜采用较为稳定有效的有限差分时间场算法,并尽可能引进地震波振幅信息,反演计算宜采用全局优化算法。 分析了地震宽角反射/折射波形数据的特点及其获得地壳细结构的重要作用。回顾了利用波形数据获得地壳结构的方法的发展。认为尽管地震波形数据受影响的因素较多,难以综合模拟,但是波形反演作为一种解释方法,具有不可替代的重要理论价值和实用价值。如天然地震远震体波波形的接收函数反演方法,在揭示地壳上地幔精细结构方面已经取得了巨大成功。 简要总结了青藏高原东北部和华北及首都圈地区地壳结构的研究。已有的地球物理深部探测揭示出,青藏高原东北部地壳厚度较大,达50~60km;地壳平均速度低,6.0~6.1km/s之间;中下地壳普遍表现为强反射性,可能是由地幔热物质上涌侵位和下地壳长期流变作用的结果;重大地块边界地壳和上地幔结构构造变化剧烈。首都圈地区地壳结构和地表地质构造密切相关,华北盆地内地壳厚度小、平均速度低,太行山和燕山地区地壳厚度大、平均速度高;张渤构造带的地壳深部结构构造变化强烈。 详细研究了非线性全局优化非数值算法—遗传算法和广义反射/透射理论地震图算法。遗传算法利用模型空间中一组初始模型而非单个初始模型,模型参数的二进制编码和所有模型参数的编码的字符串而非模型参数值本身,通过初始模型字符串之间的随机的交换、变异和再生的运算及叠代而模型参数本身的非确定性的运算,仅利用目标函数值而不需知道其偏微商信息,从而有效地使初始模型群体稳定地达到总体最优。Kennett广义反射/透射理论地震图算法能够精确模拟薄互层结构中波的传播;震源和接收点可以有不同的结构,能同时模拟震源—结构响应和接收点—结构响应;引进复地震速度,把介质非弹性(衰减)因素包含在内;广义反射透射系数矩阵确保了数值计算的精度;可以计算介质的完全响应,也可合成任
【学位授予单位】:中国地震局地球物理研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P631.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘和甫;盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制[J];地球科学;2001年06期
2 杨卓欣,张先康,杨健,赵金仁;地壳三维构造反演和速度层析成像[J];地球物理学进展;1997年01期
3 曾融生;阚荣举;何傳大;;柴达木盆地低頻地震探測的基岩首波和大角度反射波[J];地球物理学报;1961年01期
4 曾融生;阚荣举;;柴达木盆地西部地壳深界面的反射波[J];地球物理学报;1961年02期
5 曾融生;滕吉文;阚荣举;张家茹;;我国西北地区地壳中的高速夹层[J];地球物理学报;1965年02期
6 滕吉文 ,冯炽芬 ,李金森 ,陈学波 ,闻昆娣 ,张家茹 ,熊成君;华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震(一)[J];地球物理学报;1974年04期
7 金安蜀,刘福田,孙永智;北京地区地壳和上地幔的三维P波速度结构[J];地球物理学报;1980年02期
8 滕吉文,熊绍柏,尹周勋,徐忠信,王香泾,卢德源,Georges Jobert,Alfred Hirn;喜马拉雅山北部地区的地壳结构模型和速度分布特征[J];地球物理学报;1983年06期
9 张少泉,武利均,郭建明,陈学波,赵静娴,丁韫玉,黄长林,张诚,陈志泰;中国西部地区门源—平凉—渭南地震测深剖面资料的分析解释[J];地球物理学报;1985年05期
10 胡鸿翔,陆涵行,王椿镛,何正勤,朱良保,颜其中,樊跃新,张国庆,邓英娥;滇西地区地壳结构的爆破地震研究[J];地球物理学报;1986年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任昊佳;李江海;冯军;牛向龙;;河北兴隆中元古代硫化物黑烟囱金矿化的发现及其意义[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年01期
2 龚建业;张志诚;张臣;郭召杰;王晓丰;;阿尔金断裂带东端断裂展布型式的研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年03期
3 张宇;潘金花;刘畅;郭召杰;;新甘交界北山地区大泉断裂走滑特征及ESR测年证据[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2008年01期
4 冯军,李江海,陈征,牛向龙;“海底黑烟囱”与生命起源述评[J];北京大学学报(自然科学版);2004年02期
5 任昊佳;李江海;冯军;牛向龙;;河北兴隆中元古代硫化物黑烟囱金矿化的发现及其意义[J];北京大学学报(自然科学版);2006年04期
6 龚建业;张志诚;张臣;郭召杰;王晓丰;;阿尔金断裂带东端断裂展布型式的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2007年02期
7 张宇;潘金花;刘畅;郭召杰;;新甘交界北山地区大泉断裂走滑特征及ESR测年证据[J];北京大学学报(自然科学版);2009年01期
8 侯贵廷,钱祥麟,宋新民,范亮星,徐寿根;济阳坳陷二氧化碳气田的成因机制研究[J];北京大学学报(自然科学版);1996年06期
9 侯贵廷,钱祥麟,宋新民;渤海湾盆地形成机制研究[J];北京大学学报(自然科学版);1998年04期
10 卢造勋;东北地区的深部构造与地震[J];长春地质学院学报;1983年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈祖安;林邦慧;白武明;程旭;王运生;;2001年8.1级昆仑山大震破裂过程及对2008年汶川8.0级大震孕育发生影响的研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 José Badal;;An overview of the earth crust under China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
3 ;An overview of the crustal structure of the Tibetan plateau after 35 years of deep seismic soundings[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 赵兵;张素芳;李守林;;琼东南盆地区的地壳密度与岩石结构[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
5 李志伟;胥颐;黄润秋;郝天珧;徐亚;刘劲松;刘建华;;龙门山地区的P波速度结构与汶川地震的深部构造特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
6 袁士松;葛良胜;路彦明;郭晓东;王美娟;;地幔流体参与哀牢山成矿带金成矿作用的碳氢氧硫铅同位素证据[A];全国成矿理论与深部找矿新方法及勘查开发关键技术交流研讨会论文集[C];2010年
7 薄万举;;GPS展示的中国大陆主要相对变形特征及强震活动研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
8 束沛镒;张学民;李幼铭;刁桂苓;夏乱宝;武有文;;利用纯S波输入研究地震台站下方的横波速度结构[A];中国科学院地质与地球物理研究所2001学术论文汇编(第二卷)[C];2001年
9 刘建华;刘福田;何建坤;陈辉;游庆瑜;;Study of seismic tomography in Panxi paleorift area of southwestern China——Structural features of crust and mantle and their evolution[A];中国科学院地质与地球物理研究所2001学术论文汇编(第四卷)[C];2001年
10 胥颐;刘建华;傅竹武;丘学林;郝天珧;胡忠义;游庆瑜;滕春凯;;西沙群岛和哀牢山-红河地区的宽频带地震观测[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
2 李波;滇东北地区会泽、松梁铅锌矿床流体地球化学与构造地球化学研究[D];昆明理工大学;2010年
3 曹令敏;地震层析成像方法的研究及其在金属矿复杂模型模拟中的应用[D];中国地质大学(北京);2011年
4 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
5 单刚义;复杂地质条件地震多波照明及地震采集方法研究[D];吉林大学;2011年
6 熊小松;中国大陆莫霍面深度与变化特征及其地球动力学意义[D];中国地质科学院;2010年
7 潘家伟;西昆仑构造地貌与阿什库勒地区活动构造研究[D];中国地质科学院;2011年
8 鄷少英;银川盆地地壳精细结构、孕震构造与隐伏活断层浅层地震探测[D];中国地质科学院;2011年
9 张瑞青;基于三重震相研究青藏高原和西北太平洋俯冲带上地幔过渡带速度结构[D];中国地震局地球物理研究所;2010年
10 刘红桂;不同构造区固有吸收衰减和散射衰减相对强弱的对比研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘文涛;莱州湾西岸工程地质环境及桩基础的适宜性研究[D];中国海洋大学;2010年
2 钱晶;攀钢西昌钒钛钢铁新基地区域地壳稳定性评价[D];昆明理工大学;2010年
3 洪建磊;滇东北铅锌矿控矿构造特征及成矿预测[D];昆明理工大学;2010年
4 吕明;海拉尔盆地贝尔凹陷苏德尔特构造带的构造特征及油气成藏研究[D];石家庄经济学院;2010年
5 郑军;鄂尔多斯块体电性结构研究及其与地质构造的关系[D];中国地质大学(北京);2011年
6 张勇;不同数值内插方法建立我国速度场模型[D];中国测绘科学研究院;2011年
7 訾国杰;基于SDOG的岩石圈板块多尺度数据组织与可视化[D];河南理工大学;2011年
8 吴富峣;西昆仑山前冲断带晚新生代构造变形及2010玉树地震变形作用研究[D];中国地质科学院;2011年
9 邓攻;青藏高原羌塘地体深地震反射剖面采集与处理技术初步实验研究[D];中国地质科学院;2011年
10 丰成君;龙门山断裂带东北段现今地应力状态研究[D];中国地质科学院;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢造勋;东北地区的深部构造与地震[J];长春地质学院学报;1983年01期
2 孙运生;视磁化率的计算及其应用[J];长春地质学院学报;1983年04期
3 卢造勋,张国臣,李竞志,王连仲,赵俊猛;中国海城地震区地壳与上地幔构造特征的研究[J];长春地质学院学报;1987年01期
4 申宁华;对中国大陆区域地磁场提取的认识[J];长春地质学院学报;1990年04期
5 刘光夏,赵文俊,张先;郯庐断裂带渤海段的深部构造特征──地壳厚度和居里面的研究结果[J];长春地质学院学报;1996年04期
6 朱介寿,曹家敏,刘舜化,蒋国芳,余敏,蒋华琳;用人工地震初探川西地区的地壳结构[J];成都地质学院学报;1984年03期
7 李延兴,沈建华,王敏;华北地区GPS形变监测网的建立与精度分析[J];测绘学报;1994年02期
8 党亚民,陈俊勇,刘经南,晁定波,张燕平;利用国家GPS A级网资料对中国大陆现今水平形变场的初步分析[J];测绘学报;1998年03期
9 郭履灿,马石庄,张禹慎;应用地震CT技术研究长白山火山的岩浆囊[J];CT理论与应用研究;1996年01期
10 刘昌铨,祝治平,李捍东,张成科;连云港—临沂—泗水测深剖面及临沂8.5级地震深部构造背景[J];地震;1983年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张先康;张成科;嘉世旭;杨卓欣;赵金仁;方盛明;赵俊猛;杨健;段永红;宋占隆;邓宏钊;;天山地壳结构及其动力学意义[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李英康,高锐,李敬卫,范景义,卢德源,徐新忠;深地震测深数据子库[J];地球学报;2001年06期
2 欧松,钟慕良,徐建闽,周其节;一类高精度非线性系统参数和阶次辨识的浮点遗传算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);1997年12期
3 邱志刚,黎志成;应用遗传算法进行单机工件加工排序[J];华中理工大学学报;1997年11期
4 原亮明,郭继斌,吴作伟,杨辉;遗传算法在铁路客车横向稳定性多参数优化中的应用[J];北方交通大学学报;1998年04期
5 江厚满,张若棋,张寿齐;用遗传算法确定材料物态方程参数[J];高压物理学报;1998年01期
6 龙甫荟,郑南宁,张晓缋;基于多层感知遗传算法的图象分割新方法[J];控制理论与应用;1998年02期
7 魏立线;标准遗传算法不收敛的新证法[J];武警工程学院学报;1999年02期
8 黄海贇,戚飞虎;一种精确标定摄像机的遗传算法方案(英文)[J];红外与毫米波学报;2000年01期
9 耿新青;遗传算法及其应用[J];鞍山钢铁学院学报;2000年06期
10 李明兰,高齐圣;基于遗传算法的参数设计方法[J];青岛化工学院学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王夫运;张先康;;波形反演遗传算法—深地震测深数据[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
2 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
3 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
6 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
7 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
8 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
9 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 卢遵侯本报特约记者 马胜伟;地震,人类须跨越的沉重门槛[N];解放军报;2008年
3 霍文;我国率先解析线粒体膜蛋白复合物Ⅱ精细结构[N];中国医药报;2005年
4 本报记者 朱广菁实习记者 闫松 董子凡;汶川地震三大科学问题[N];大众科技报;2008年
5 汪华南朱海波;层析成像技术面临挑战[N];中国石化报;2007年
6 记者  陈超;日观察到蟹状星云精细结构[N];科技日报;2007年
7 姚忆江;真的是核试验吗?[N];南方周末;2006年
8 本报记者 李唯同;发丝体检 缘何遭冷落[N];中国消费者报;2004年
9 程爱娟;旅行推销员问题(TSP)的人工智能解法及其应用[N];新疆科技报(汉);2001年
10 石岩;中天山地幔精细结构研究项目[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王夫运;波形反演遗传算法与走时反演微分算法及其在地震宽角反射折射资料解释中应用[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
2 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
3 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
4 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
5 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
6 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
8 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
9 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
10 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
2 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
3 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
5 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026