[发明专利]一种基于神经网络的地空电磁数据慢扩散多参数提取方法

权利要求书

1.一种基于神经网络的地空电磁数据慢扩散多参数提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据实际地下介质复杂特征和电磁慢扩散现象，引入慢扩散参数，建立慢扩散分数阶模型；

构建电磁场分数阶扩散方程、分数阶亥姆霍兹方程，推导电性源电磁响应公式，基于分数阶有限差分算法，实现慢扩散分数阶模型的电性源地空电磁响应三维数值模拟；

根据测区地质资料信息和步骤1的慢扩散分数阶模型，计算兼顾慢扩散参数和电导率多参数变化的电性源地空电磁响应，将地空电磁响应作为神经网络的输入，慢扩散参数、电导率和深度参数作为输出，建立神经网络；

联合探测区域信息，应用神经网络对地空电磁实测数据提取地下介质多参数信息，包括慢扩散参数、电导率和深度；

绘制慢扩散模型结果图，分析地下介质结构特征。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括将步骤1的慢扩散分数阶模型代入到麦克斯韦方程中，可得分数阶扩散方程和波数，引入谢昆诺夫势，求得分数阶亥姆霍兹方程，利用格林函数推导可得电性源地空电磁响应公式；分数阶有限差分按照Yee网格形式进行剖分，将含有分数阶微分项的控制方程分量形式进行离散递归，可得到电磁场各分量的迭代方程；采用初始场代替源项，采用向上延拓理论实现空中场的加载，应用复频率参数完全匹配层作为计算域的边界条件，实现慢扩散分数阶模型的电性源地空电磁响应三维数值模拟。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中包含以下步骤：

Ⅰ、构建不同慢扩散参数、电导率的慢扩散分数阶模型，计算兼顾慢扩散参数和电导率多参数变化的电性源地空电磁响应，建立输入输出数据集；

Ⅱ、对步骤Ⅰ中的数据集进行归一化处理；

Ⅲ、根据样本数据集，优化选取神经网络的网络结构参数和训练函数；

Ⅳ、将步骤Ⅱ的样本数据集输入到神经网络进行训练，对神经网络训练误差进行估计并优化神经网络；

Ⅴ、保存最优神经网络。