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公开(公告)号：CN113970732B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202111243358.3
申请日：2021-10-25
Applicant: 中南大学 , 广州市市政工程设计研究总院有限公司 , 中交三公局第三工程有限公司
Abstract: 本发明公开了一种三维频率域探地雷达双参数同步反演方法，包括输入观测数据，设置三维初始模型，并初始化参数；对建立的三维初始模型正演；构建反演目标函数，并分解为两个交替的子问题；初始化介电常数和电导率，得到初始先导模型向量；根据先导模型向量求解子问题1，并更新模型介质参数向量；根据得到的模型介质参数向量求解子问题2，并更新先导模型向量；同步交替进行更新，直到满足反演终止条件，输出反演结果。本发明能够同步更新介电常数和电导率值，以提高反演的效率；改进全变差模型约束方法到全波形反演过程中，增加算法的鲁棒性，结合频率权重因子，采用并行方式实现了3D的GPR定量成像，使成像过程更加高效精确。
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公开(公告)号：CN112327374A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011102867.X
申请日：2020-10-15
Applicant: 广州市市政工程设计研究总院有限公司 , 中南大学
IPC: G01V3/12
Abstract: 本发明公开了一种GPU探地雷达复杂介质DGTD正演方法，包括建立DGTD正演模型并初始化；将正演模型三角剖分并设置基函数的阶次和节点；设置激励源和接收点的位置；计算正演所需要的参数并开启GPU并行计算；开始时间积分；计算通量并更新电磁场的场值；在UPML区域更新电磁场辅助场；增加时间步并重复上述步骤直至完成整个时间步的模拟；数据输出；重复上述步骤直至所有激发完成。本发明方法具有高精度、能与非结构化网格结合、可用来模拟复杂介质正演的优点，提高了雷达正演效率，能够更好的模拟复杂地质，而且兼顾了计算效率和计算精度。
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公开(公告)号：CN110954945A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911281641.8
申请日：2019-12-13
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于动态随机震源编码的全波形反演方法，属于地球物理领域，通过对震源的振幅、相位、极性、炮点位置4个方面进行随机选取，提出了一种动态随机震源编码新策略，包括以下主要步骤：随机选取实际炮与时间编码序列卷积，合成超级炮剖面；计算超级炮残差、梯度方向及最优步长；进行反演迭代，更新目标参数；判断是否达到反演终止条件。它避免了炮与炮之间的串扰噪声，在不影响反演精度的前提下大幅提高反演效率。将该新动态随机震源编码策略引入到变密度声波方程全波形反演的L-BFGS算法求解中，有效减小了同步反演时介质密度与声波速度的串扰影响，提高了全波形反演速度。
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公开(公告)号：CN110133644A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910476654.4
申请日：2019-06-03
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于插值尺度函数法的探地雷达三维正演方法，包括设置三维地质模型并给出模型参数分布；设定三维正演方法的参数；设置CFS-PML边界条件；从新测点开始进行正演计算；对设置的边界条件进行空间离散和时间离散；计算正演参数并对场值进行更新；重复上述步骤直至所有的测点均完成正演计算，保存所有数据并完成探地雷达的三维正演。本发明方法较常规FDTD算法具有更高的精度和效率；而且较FDTD算法具有更好的色散特性，能够使RK4-ISFM实际计算中具有较好的数值色散特性，节省计算机运行时间和内存。
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公开(公告)号：CN110095773A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910477198.5
申请日：2019-06-03
Applicant: 中南大学 , 浙江华东工程安全技术有限公司
Abstract: 本发明公开了一种探地雷达多尺度全波形双参数反演方法，包括将观测数据的GPR时间域共剖点记录作为输入，加载子波，建立初始模型并设定迭代精度；对建立的初始模型进行正演；确定多频率反演顺序；构造Wiener滤波器；采用Wiener滤波器滤波后得到起始频带和原始频带；数据在低频带进行反演再在高频带进行反演；构建反演目标函数；对目标函数进行求解；引入伴随场；计算更新步长并更新当前模型；以得到的模型作为新的初始模型重复上述步骤直至反演结束得到最终的反演结果。本发明能够提高雷达反演剖面的分辨率，从而提高GPR资料解释准确度，而且可靠性高，精确度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117761788A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311782108.6
申请日：2023-12-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种针对共偏移距探地雷达极化数据的三维多参数反演方法，包括根据实际三维复杂模型的探测区域布置三维测网，选择天线极化方式，设置参数，获取实测数据；针对模型进行简化，获取初始模型，针对参数进行并行正演，获取初始模型正演数据；采用实测数据和正演数据，计算伴随波场；采用随机激励源策略和频率加权策略，构建优化反演目标函数，采用伴随波场，计算预处理后的目标函数梯度值；通过优化算法，确定模型收敛参数；计算当前反演的三维模型参数；判断反演结果是否满足最优解条件；直至满足最优解条件，结束训练，获取最优三维模型及对应的介电常数和电导率参数值，完成反演处理；本发明方法的计算效率提升、反演成像精度稳定。
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公开(公告)号：CN110095773B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN201910477198.5
申请日：2019-06-03
Applicant: 中南大学 , 浙江华东工程安全技术有限公司
Abstract: 本发明公开了一种探地雷达多尺度全波形双参数反演方法，包括将观测数据的GPR时间域共剖点记录作为输入，加载子波，建立初始模型并设定迭代精度；对建立的初始模型进行正演；确定多频率反演顺序；构造Wiener滤波器；采用Wiener滤波器滤波后得到起始频带和原始频带；数据在低频带进行反演再在高频带进行反演；构建反演目标函数；对目标函数进行求解；引入伴随场；计算更新步长并更新当前模型；以得到的模型作为新的初始模型重复上述步骤直至反演结束得到最终的反演结果。本发明能够提高雷达反演剖面的分辨率，从而提高GPR资料解释准确度，而且可靠性高，精确度高。
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公开(公告)号：CN113970732A
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202111243358.3
申请日：2021-10-25
Applicant: 中南大学 , 广州市市政工程设计研究总院有限公司 , 中交三公局第三工程有限公司
Abstract: 本发明公开了一种三维频率域探地雷达双参数同步反演方法，包括输入观测数据，设置三维初始模型，并初始化参数；对建立的三维初始模型正演；构建反演目标函数，并分解为两个交替的子问题；初始化介电常数和电导率，得到初始先导模型向量；根据先导模型向量求解子问题1，并更新模型介质参数向量；根据得到的模型介质参数向量求解子问题2，并更新先导模型向量；同步交替进行更新，直到满足反演终止条件，输出反演结果。本发明能够同步更新介电常数和电导率值，以提高反演的效率；改进全变差模型约束方法到全波形反演过程中，增加算法的鲁棒性，结合频率权重因子，采用并行方式实现了3D的GPR定量成像，使成像过程更加高效精确。
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公开(公告)号：CN112327374B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202011102867.X
申请日：2020-10-15
Applicant: 广州市市政工程设计研究总院有限公司 , 中南大学
IPC: G01V3/12
Abstract: 本发明公开了一种GPU探地雷达复杂介质DGTD正演方法，包括建立DGTD正演模型并初始化；将正演模型三角剖分并设置基函数的阶次和节点；设置激励源和接收点的位置；计算正演所需要的参数并开启GPU并行计算；开始时间积分；计算通量并更新电磁场的场值；在UPML区域更新电磁场辅助场；增加时间步并重复上述步骤直至完成整个时间步的模拟；数据输出；重复上述步骤直至所有激发完成。本发明方法具有高精度、能与非结构化网格结合、可用来模拟复杂介质正演的优点，提高了雷达正演效率，能够更好的模拟复杂地质，而且兼顾了计算效率和计算精度。
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公开(公告)号：CN110954945B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201911281641.8
申请日：2019-12-13
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于动态随机震源编码的全波形反演方法，属于地球物理领域，通过对震源的振幅、相位、极性、炮点位置4个方面进行随机选取，提出了一种动态随机震源编码新策略，包括以下主要步骤：随机选取实际炮与时间编码序列卷积，合成超级炮剖面；计算超级炮残差、梯度方向及最优步长；进行反演迭代，更新目标参数；判断是否达到反演终止条件。它避免了炮与炮之间的串扰噪声，在不影响反演精度的前提下大幅提高反演效率。将该新动态随机震源编码策略引入到变密度声波方程全波形反演的L‑BFGS算法求解中，有效减小了同步反演时介质密度与声波速度的串扰影响，提高了全波形反演速度。
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