应用改进的遗传算法反演多层密度界面

基金项目:

国家自然科学基金项目 49894190

国家海洋局海底科学重点实验室基金项目 9802

APPLICATION OF IMPROVED GENETIC ALGORITHM TO INVERSION OF MULTI-LAYER DENSITY INTERFACE

1.
Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China
2.
Geological Science Institute, Jiangsu Oil Prospecting Bureau, Jiangdu 225261, China

摘要: 利用具有全局优化功能的遗传算法直接反演多层密度界面.首先根据重力反演的特点对遗传算法进行改进, 使遗传算法基因交换过程中交换位置的确定同重力异常的拟合情况相结合, 给出适合于重力反演特点的遗传算法.然后利用改进后的遗传算法直接反演多层密度界面.理论模型和实际剖面的计算表明改进是有效的.
- 遗传算法 /
- 密度界面 /
- 反演
Abstract: The purpose of this paper is to inverse directly the multi layer density interface by means of genetic algorithms, one of the global optimization methods. At first, this paper presents the improvement of the genetic algorithm in line with the gravity inversion for the combination of the determination of the exchange positions with the fitting of the gravity anomaly during the exchange of the genes in the genetic algorithm. In this case, the genetic algorithm appropriate to the gravity inversion can be obtained. Then, this paper presents the direct inversion of the multi layer density interface using this improved GA. The results of the theoretical model and field section show that this kind of improvement is effective.
- genetic algorithm /
- density interface /
- inversion

图 1 2.5度多边形横截面模拟密度界面

Fig. 1. 2.5 D polygonal section of density interface

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图 2 模型计算结果示意

-.原始深度; ●.控制点; +.无误差时反演深度; ○.加随机误差后反演深度; 2.4.密度值, 单位10³ kg/m³

Fig. 2. Computed results of theoretical model

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图 3 模型计算结果示意

—.原始深度; ●.控制点; +.最大深度为8 km时反演结果; ○.最大深度为10 km时反演结果; 2.4.密度值, 单位10³ kg/m³

Fig. 3. Computed results of theoretical model

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图 4 多段交换GA与单点交换GA收敛情况对比

Fig. 4. Convergent curve comparison between multi-section crossover and single point crossover

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图 5 本文和文献[7]变异过程收敛情况对比

Fig. 5. Convergent curve comparison between mutating process and literature

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图 6 实际剖面反演结果示意

-.计算深度; ▲.钻孔位置; ●.控制点; ○.钻孔揭示C界面深度; 2.36.密度值, 10³ kg/m³; Q-J.地层; AnS.包括奥陶系、震旦系、前志留面以下的地层

Fig. 6. Inversion results of field section

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图(6)