几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究.pdfVIP

第 28卷 第4期 地 球 物 理 学 进 展 Vo1．28，No．4 2013年 8月 (页码 ：2060—2068) PROGRESS IN GEOPHYSICS Aug．，2013 高凤霞，刘 财 ，冯 暄，等．几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究．地球物理学进展，2013，28(4)： 2060—2068，doi：10．6038／pg2O13045O． GAO Feng-xia，LIU Cai，FENG Xuan，eta1．Comparisonsandanalysesofseveraloptimizationmethodsintheapplicationof rfequency-domainfullwaveform inversion．ProgressinGeophys． (inChinese)，2013，28(4)：2060—2068，doi：10．6038／ p 几种优化方法在频率域全波形反演 中的 应用效果及对 比分析研究 高凤霞，刘 财，冯 嗄 ，鹿 琪，王 典 (吉林大学地球探测科学与技术学院，长春 130026) 摘 要 全波形反演方法是一个有效求解参数重建问题的方法，其本质是一个寻找最优解的优化问题 ，目前多用 局部最优方法求解，如最速下降法、共轭梯度法、高斯一牛顿法、拟牛顿法等．文中给出了常用的优化方法，基于二维 声波方程，将这些方法应用于部分overthrust模型的反演，通过对各方法所得反演模型的精度和计算时间的对比分 析，对各个方法的优缺点进行总结，为后续多参数反演或高维方程参数反演提供方法选择上的参考；针对所要求解 的反问题，选用的优化方法需要在收敛速率、计算存储量和算法的稳定性之间进行权衡，以得到一个最优的反演 结果． 关键词 频率域全波形反演，最速下降法，共轭梯度法，高斯一牛顿法，拟牛顿方法 doi：10．6O38／pg2O13O45O 中图分类号 P631 文献标识码 A Comparisonsandanalysesofseveraloptimization methodsin the application offrequency。-domain fullwaveform inversion GAOFeng—xia， LIU Cai， FENGXuan ， LU Qi， WANGDian (CollegeofGeoExplorationScienceandTechnology，JilinUniversity，Changchun130026，China) Abstract Full—waveform inversionmethod isausefulmethodinparameterreconstructingwhich isessentiallyan optimizationproblem to find theoptimalmodelto reach theminima ofthemisfitfunction．By now，local optimizationmethodsarecommonlyusedtosolvethisproblem，suchasthesteepest_descentmethod，conjugate gradientmethod，Gauss—Newtonmethod，quasiNewtonmethod，eta1．Inourstudy，commonlyusedoptimization methodsarelisted；basedonthefrequencydomain2D acousticequation，thesemethodsareappliedintheinversion ofpartoftheSEG／EAGEoverthrustmodel，thentheinvertedresultsobtainedarecompare