[发明专利]面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质，本发明可在每次迭代计算拟合误差前，通过确定每个蜻蜓个体的所属群体来调整对应蜻蜓个体所属群体的行为权重，以实现各个蜻蜓个体在搜索空间中运动轨迹的调整，即通过在每次迭代过程中调整每个蜻蜓个体所属群体的聚集权重、避撞权重以及和结队权重，以提高其对搜索空间的探索能力，进而增加其在迭代过程中寻找全局极小值的效率，以减少反演时间，提高反演效率。

技术领域

本发明属于地下空间勘探技术领域，具体涉及一种面波频散曲线的反演方法、装置及计 算机可读存储介质。

背景技术

瑞雷面波勘探技术是近年来发展迅速的地球内部成像技术，与常规浅层勘探技术相比， 该技术具有易于施工、非侵入性、检测速度快以及浅层分辨率高等优点，在城市地下空间开 发以及预防自然地质灾害方面具有广阔的应用前景；瑞雷面波勘探技术由数据预处理、频散 曲线提取以及横波速度结构反演三个步骤组成，其中，对频散曲线进行反演，获得地层的横 波速度结构是该技术的关键环节。

目前，对地层的面波频散曲线进行反演，通常采用蜻蜓算法，其是一种非线性反演算法， 具有非线性算法的典型优点，即不同迭代阶段任务清晰明确，也就是前期重探索，后期重开 发；相比于其它非线性算法，它大幅增强了个体之间的联系，强化了群体的概念，显著提高 了寻找全局极小值的成功率；蜻蜓算法中每个蜻蜓个体具有避撞、结队、聚集、觅食和避敌 五种行为，不同行为具有独立的功能，功能模块化，针对性强且易于改进。

蜻蜓算法是将各个地层模型作为独立的蜻蜓个体，从而不断对每个蜻蜓个体的适应度进 行迭代计算，从而从多个蜻蜓个体中找出最优的个体，以作为反演结果；但是，目前使用蜻 蜓算法对面波频散曲线进行反演的迭代计算过程中，存在如下问题：所有蜻蜓的同种行为权 重被赋予相同的数值，这种无差别赋值方式会降低反演过程中寻找全局极小值的效率，进而 导致反演时间增长，大大的降低了反演效率；因此，如何减少反演时间，以提高反演效率， 成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种面波频散曲线的反演方法、装置及计算机可读存储介质，以解 决现有的频散面波曲线在反演过程中全局极小值寻找效率低，所导致的反演时间长以及效率 低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种面波频散曲线的反演方法，包括：

获取构建的第一地质模型集中每个第一地质模型的面波频散曲线与待反演的面波频散 曲线的拟合误差，其中，所述拟合误差用于表征第一地质模型的面波频散曲线与所述待反演 的面波频散曲线的适合度，且拟合误差越小，适合度越高，拟合误差越大，适合度越低；

b.判断是否存在有任一拟合误差满足预设条件；

c.若否，则在第二地质模型集中，确定每个第二地质模型的所属群体，其中，所述每个 第二地质模型的所属群体包括在对应第二地质模型相邻半径内的第二地质模型，所述相邻半 径是根据对应第二地质模型的搜索空间的半径得到的，且所述第二地质模型集为剔除了拟合 误差最大以及最小的第一地质模型后的第一地质模型集；

d.对每个第二地质模型的所属群体，进行行为权重的调整，以通过调整后的行为权重， 更新每个第二地质模型在搜索空间中的飞行速度以及位置，其中，所述行为权重用于表征对 对应第二地质模型在搜索空间中运动轨迹的影响程度，且所述行为权重包括聚集权重、避撞 权重以及和结队权重；

计算更新了飞行速度以及位置后的每个第二地质模型的面波频散曲线与所述待反演的 面波频散曲线的拟合误差，并重复前述步骤b～d，直至有任一拟合误差满足预设条件为止；

将满足预设条件的任一拟合误差对应的第二地质模型，作为与所述待反演的面波频散曲 线最匹配的地质模型。