[发明专利]用于滑坡过程追踪的时移电法数据反演方法及装置

权利要求书

1.一种用于滑坡过程追踪的时移电法数据反演方法，其特征在于，包括：

S1，对枯水期河流水位稳定时采集的电阻率数据进行独立反演，获得断面电阻率初值及对应的电阻率变化范围，并根据所述断面电阻率初值和电阻率变化范围创建静态模型；

S2，采用所述静态模型对每个时间点的电阻率数据进行反演，并根据反演结果为每个时空区间分配拉格朗日乘子；

S3，基于所述拉格朗日乘子，采用基于时间域正则化和自适应正则化约束的混合正则化反演计算方法，对每个所述时间点的所述电阻率数据进行反演，获得反演计算结果；

其中，所述拉格朗日乘子为对时间域正则项和自适应正则项进行控制的拉格朗日乘子；

其中，所述S1中根据所述断面电阻率初值和电阻率变化范围创建静态模型，包括：

根据所述断面电阻率初值及所述电阻率变化范围，采用有限元方法模拟空间电阻率分布，并根据电法断面数据的分布特点运用自适应网格算法创建所述静态模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中采用所述静态模型对每个时间点的电阻率数据进行反演，并根据反演结果为每个时空区间分配拉格朗日乘子，包括：

采用所述静态模型对每个所述时间点的电阻率数据进行反演，获得每个所述时间点对应的反演结果模型；

根据相邻的所述时间点分别对应的所述反演结果模型之间的空间电阻率变化程度，为每个时空区间分配所述拉格朗日乘子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为每个时空区间分配所述拉格朗日乘子，包括：

为所述空间电阻率变化大的时空区间分配第一拉格朗日乘子，以及为所述空间电阻率变化小的时空区间分配第二拉格朗日乘子，所述第一拉格朗日乘子小于所述第二拉格朗日乘子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3之后，还包括：

改变所述时间点之间的间隔尺度，并重复执行步骤S2和S3，获得一系列对应于不同时间间隔尺度的反演计算结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得一系列对应于不同时间间隔尺度的反演计算结果之后，还包括：

根据所述一系列对应于不同时间间隔尺度的反演计算结果，创建电阻率参数变化百分比时间推移序列图像并获得电阻率非线性变化趋势，以分析水体渗透过程及追踪滑坡滑动过程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应正则化为自适应Tikonhov正则化；相应地，所述基于时间域正则化和自适应正则化约束的混合正则化反演计算方法的最小目标函数为：

MinJ₁＝‖f^Tf‖²+αΓ+βψ

式中，MinJ₁为约束反演过程中的最小目标函数，Γ为时间域上光滑正则项，ψ为自适应Tikonhov约束正则项，α为控制时间域上光滑正则项的拉格朗日乘子，β为控制自适应Tikonhov约束正则项的拉格朗日乘子，f为数据向量矩阵。

7.一种用于滑坡过程追踪的时移电法数据反演装置，其特征在于，包括：

创建模块，用于对枯水期河流水位稳定时采集的电阻率数据进行独立反演，获得断面电阻率初值及对应的电阻率变化范围，并根据所述断面电阻率初值和电阻率变化范围创建静态模型；

分配模块，用于采用所述静态模型对每个时间点的电阻率数据进行反演，并根据反演结果为每个时空区间分配拉格朗日乘子；

反演模块，用于基于所述拉格朗日乘子，采用基于时间域正则化和自适应正则化约束的混合正则化反演计算方法，对每个所述时间点的所述电阻率数据进行反演，获得反演计算结果；

其中，所述拉格朗日乘子为对时间域正则项和自适应正则项进行控制的拉格朗日乘子；

其中，所述创建模块，还用于根据所述断面电阻率初值及所述电阻率变化范围，采用有限元方法模拟空间电阻率分布，并根据电法断面数据的分布特点运用自适应网格算法创建所述静态模型。