Inversion options (Опции инверсии)
Эта опция помогает выполнять инверсию данных, которые вы прочли с помощью опции "File". Вы можете вывести на экран расположение блоков используемых в модели инверсии, а также изменить параметры, контролирующие процесс инверсии. При выборе этой опции на экран выводится следующее меню.
Least-squares inversion (инверсия методом наименьших квадратов). – Эта опция запускает инверсию МНК.
Программа вас спросит об имени выходного файла, в котором будут храниться результаты, и об интервале между изолиниями, если вы ранее выбрали опцию выбора пользователем шага между изолиниями. Вы можете остановить инверсию, нажав клавишу Q, и затем немного подождать.
INVERSION METHODS (Методы инверсии)
Эта группа опций позволяет выбрать тип регуляризованной инверсии для использования.
Include smoothing of model resistivity values (включить сглаживание модели сопротивлений) – Алгоритм наименьших квадратов, используемый в уравнении (1) применяет a smoothness constraint on the model поправок только вектора d, и не применяет его напрямую к модели сопротивлений. В большинстве случаев он даст модель с приемлемо гладкими изменениями сопротивления.
В некоторых случаях, особенно для очень зашумленных данных, можно получить лучшие результаты, применяя сглаживающую инверсию также и к модели сопротивлений. Соответствующее уравнение МНК будет выглядеть так
(JTJ + uF)d = JTg - uFr (2)
где r вектор, содержащий логарифмы сопротивлений модели. При тех же параметрах регуляризации это даст модель с большей ошибкой МНК, но это изменение обеспечит получение модели с более гладкими вариациями сопротивлений.
|
|
|
Use combined inversion method (использование комбинированного метода инверсии) – Эта опция предназначена для необычных ситуаций когда значения чувствительности к блокам модели сильно искажены большими перепадами сопротивлений. В некоторых ситуациях, как, например, съемка над очень проводящим телом, токовые линии могут быть искажены деталями структуры так, что структура не очень хорошо картируется и в инверсионной модели появляются очень низкие значения чувствительности. Это может приводить к большим искажениям ниже проводящего тела. Путем комбинации инверсий методом Марквардта (или хребтовой регрессии) и методом Оккама (или smoothness-constrained), в некоторых случаях можно уменьшить искажения. Эту опцию следует использовать как последнее средство, если все остальные не помогли. В теории, можно использовать только один метод Марквардта (или хребтовой регрессии).
Однако, было обнаружено что этот метод нестабилен когда данные зашумлены если используется модель с относительно большим числом параметров.
Select robust inversion (выбор устойчивой инверсии) – Эта опция позволяет выбрать устойчивый метод или метод блочной инверсии. Этот метод следует использовать, когда ожидается наличие резких границ.
|
|
|
Пожалуйста, обратитесь к приложению K за подробностями.
Choose logarithm of apparent resistivity (Выбор логарифмов кажущихся сопротивлений). – По умолчанию, при выполнении инверсии программа использует логарифмы кажущихся сопротивлений в качестве входных параметров. В большинстве случаев это дает наилучшие результаты. В некоторых случаях, например с отрицательными или нулевыми кажущимися сопротивлениями этот путь невозможен. Тогда эта опция даст возможность использовать в подобных ситуациях сами значения кажущегося сопротивления.
Jacobian matrix calculation (Расчет матрицы Якоби) – В этой программе есть три опции расчета матрицы Якоби J в уравнении (1). Самый быстрый метод это использование квази-Ньютоновского метода для расчета матрицы Якоби (Loke and Barker 1996a). Этот метод хорошо использовать в поле, где часто применяют более медленные портативные компьютеры с ограниченным объемом памяти. Самый точный и медленный метод состоит в пересчете матрицы Якоби для всех итераций. Для этого требуется быстрый компьютер с памятью RAM как минимум 32 Мб, и около 64 Мб свободных на жестком диске для больших массивов данных. Третьей альтернативной возможностью является пересчет матрицы Якоби только для первых двух итераций, и использование квази-Ньютоновского метода для последующих итераций. Наибольшие изменения в матрице Якоби обычно происходят на нескольких первых итерациях. Таким образом, во многих случаях, ограниченный пересчет матрицы Якоби дает наилучшее сочетание скорости и точности. По умолчанию, программа использует опцию ограниченного пересчета матрицы Якоби. Однако, установки по умолчанию пользователь может изменить в меню опций. Выбор квази-Ньютоновского метода полезен для получения быстрых предварительных результатов, особенно в поле во время измерений и при использовании портативного компьютера. Для получения окончательной модели лучше использовать опцию ограниченных пересчетов на более быстром компьютере с большим объемом оперативной памяти и свободным пространством на диске. В районах с большими контрастами сопротивлений, где наибольшее кажущееся сопротивление более чем в 10 раз превосходит наименьшее, пересчет матрицы Якоби на всех итерациях дает модель с более резкими границами, чем при использовании квази-Ньютоновского метода.
|
|
|
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ МОДЕЛИ
|
|
|
Эти опции позволяют модифицировать способ, которым программа делит поверхности на ячейки, чтобы использовать их в модели инверсии.
Display model blocks (визуализация блоков модели) – Эта опция визуализирует распределение блоков модели и точек данных. Точки данных изображаются на средней глубине исследования (Edwards 1977) для используемой установки. Программа имеет максимальный предел в 24 слоя. Если вы выбрали 10% опцию для увеличения мощности слоев, и последний слой находится выше нижнего слоя точек данных, вам придется установить опцию на 25%.
Change thickness of layers (Изменение мощности слоев) – В этой опции вы можете выбрать модель в которой мощность слоев возрастает на 10% или на 25% для каждого более глубокого слоя. Выбор 10% опции делают в случае небольшого числа (8 или менее) уровней данных. Если имеется большее число of редких уровней данных, то 25% опция будет уместнее. С этой опцией, вы можете допустить, чтобы число блоков модели превысило число точек данных. Программа нормально работает с моделью, где глубина самого глубокого слоя не превышает максимальной псевдоглубины точек данных. Чтобы использовать эту модель, которая охватывает больший интервал глубин, вы должны изменить фактор увеличения интервала глубин модели, например с 1.0 до 1.30, чтобы увеличить интервал глубин модели на 30%.
Modify depths to layers (Изменение глубин слоев) – Эта опция позволяет менять глубины слоев используемые инверсионной моделью. Вы можете так подобрать глубины, что некоторые границы совпадут с глубинами, известными по бурению или иным данным.
Use extended model (Использование растянутой модели) – Эта опция растягивает ячейки модели до концов профиля наблюдений (Figure 5c).
Allow number of model blocks to exceed datum points (Разрешить числу блоков превысить число точек данных) – По умолчанию, программа пытается задать позиции и размеры ячеек модели таким образом, чтобы они не превышали число точек данных. Это возможно наилучшая опция для больших и средних наборов данных собранных с более чем 50 электродами, особенно тогда когда распределение точек данных с ростом разносов становится более разреженным. В некоторых случаях, ширина ячеек модели в нижних слоях может быть больше, чем в верхних слоях. Однако, для меньших наборов данных, может быть полезно ослабить это ограничение, и позволить числу параметров модели превысить число точек данных. Это даст модель, в которой внутренние ячейки во всех слоях имеют одинаковую ширину, равную наименьшему разносу электродов (Figure 5b).
Make sure model blocks have same widths (Удостоверьтесь, что блоки модели имеют одинаковую ширину) –Модель, показанная на рис. 5b имеет модельные ячейки шире, чем ее края. Эта опция будет обеспечивать условие, что все ячейки имеют одинаковую ширину равную шагу между электродами.
Reduce effect of side blocks (Уменьшить влияние боковых блоков) – Эта опция влияет на расчет матрицы Якоби для блоков модели, расположенных по бокам и внизу разреза. Обычно, для блока расположенного сбоку, влияние всех других элементов сетки связанных с блоком модели складываются прямо на краю сетки. Это дает больший вес боковому блоку по сравнению с внутренними блоками. В некоторых случаях, особенно когда используется опция робастной (устойчивой) инверсии, это может приводить к необычно высоким или низким сопротивлениям бокового блока. Эта опция снимает вклады элементов сетки за пределами профиля на значения матрицы Якоби для боковых блоков.
Change width of blocks (Изменить ширину блоков) – Эта опция позволяет пользователю заставить программу использовать ячейки модели во всех слоях, которые шире, чем минимальное расстояние между электродами.
Type of cross-borehole model (Тип модели межскважинных наблюдений) – Есть две возможности выбора типа модели Которые можно использовать для инверсии межскважинных данных. Можно выбрать и использовать стандартную модель, в которой размеры блоков равны расстоянию между электродами на поверхности земли и в скважинах. Другая возможность состоит в использовании модели с меньшими блоками, размер которых составляет половину от блоков стандартной модели (см. Figure 20 в Appendix I).
Рис 5. Различные методы деления плоскости разреза на двумерные прямоугольные ячейки.
Модель, получаемая методом (a) заложена в алгоритм по умолчанию, модель (b) допускает число блоков модели больше числа точек данных, модель (c) выходит за пределы профиля и модель (d) использует значения чувствительности для однородного полупространства.
Display blocks sensitivity (Визуализация блоков чувствительности). – Эта картинка показывает чувствительность блоков, используемых в инверсионной модели. Значение чувствительности является мерой количества информации о сопротивлении блока модели содержащейся в измеряемых данных. Чем больше значение чувствительности, тем более обоснованным является сопротивление модели. В общем, приповерхностные блоки имеют больше чувствительность, так как функция чувствительности имеет очень большие значения вблизи электродов. Блоки по бокам и в основании модели также имеют высокие значения чувствительности из-за много больших размеров этих блоков в растянутой сетке метода конечных разностей или конечных элементов. Если вы уже выполнили инверсию данных перед вызовом этой опции, то программа будет использовать матрицу Якоби от последней итерации. В ином случае, она будет рассчитывать матрицу Якоби для однородного полупространства.
Display subsurface sensitivity (Визуализация чувствительности разреза). – Опция дает картинку чувствительности в полупространстве для блоков одинакового размера. Это в основном исключает влияние от изменения размеров блоков модели и поэтому демонстрирует более четко изменения чувствительности в полупространстве от глубины и позиции блока.
Normalise sensitivity values (Нормализация значений чувствительности) – По умолчанию, рассчитанные значения чувствительности нормализуются путем деления на среднее значение чувствительности. В данной опции можно не нормализовать значения чувствительности.
Generate model blocks – Эта опция генерирует ячейки модели используя значения чувствительности. Описание этой опции смотрите в Appendix L.
IP OPTIONS (ОПЦИИ ВП)
Type of IP inversion method (Тип метода инверсии для ВП) – Чтобы инвертировать совместные данные сопротивления и ВП, можно выбрать инверсию обоих данных одновременно на каждой итерации или инвертировать ВП после инверсии данных сопротивлений.
IP damping factor (фактор регуляризации ВП) – Фактор регуляризации, который используется в инверсии ВП обычно меньше, чем при инверсии сопротивлений. Если используется значение 1.0, то одинаковый фактор регуляризации будет использован для инверсии данных сопротивлений и ВП. Обычно используется меньшее значение - от 0.05 до 0.25. Кроме того, можно выбрать опцию позволяющую программе автоматически рассчитать фактор регуляризации.
Batch mode (Пакетная обработка) – В этой опции можно инвертировать ряд данных автоматически. Имена входных файлов данных и другая информация задается в файле.
Следует подчеркнуть, что перед инверсией данных, нужно проверить наличие плохих значений в данных используя опцию Edit Data (редакция данных), что обсуждалось выше. Когда вы выбираете опцию пакетной обработки, программа сначала спросит вас об имени файла содержащего требуемую информацию. Примером является файл RESIS.BTH, который управляет инверсией 3 трех групп данных в пакетном режиме. Формат этого файла следующий:
Строка 1 – Число файлов в пакете.
Строки со 2 до 16 – Содержат информацию о первом файле данных в следующем формате. Такие же значения использованы в примере RESIS.BTH для первого файла данных, чтобы помочь понять детали.
Type of information Value in RESIS.BTH
Заголовок DATA FILE 1
Имя первого файла RATHCRO.DAT
Имя выходного файла RATHCRO.INV
Начальный фактор регуляризации 0.15
Минимальный фактор регуляризации 0.03
Используемая опция линейного поиска ALWAYS
Предел сходимости 5.0
Процентное изменение для линейного поиска 0.4
Число итераций 6
Вертикальное/горизонтальное отношение сглаживания фильтров 1.00
Увеличение мощности слоев модели 10
Размер сетки конечных разностей 4
Подключение сглаживания сопротивлений модели NO
Уменьшение числа точек рельефа YES
Выполнение поправки за рельеф YES
Тип линейного тренда для его удаления END-TO-END
Опция расчета матрицы Якоби LIMITED RECALCULATION
Если вы не хотите выполнять поправки за рельеф, только введите “No” в соответствующей строке. Чтобы удалить линейный или средний тренд, введите Linear или Average в строке файла. Даже если данные не содержат сведений о рельефе, вы все равно должны ввести информацию об учете рельефа. Хотя в этом случае информация о топографической поправке будет проигнорирована программой, вы должны указать что-то в соответствующих строках иначе программа не сможет прочесть следующие далее параметры для других файлов данных. Другие опции для типа расчета матрицы Якоби это “Quasi-Newton” и “Recalculate”. Программа всегда проверяет первую букву, поэтому вы должны быть уверены, что текст в строке начинается с первой позиции. Информация о других файлах данных будет обработана, следуя тому же формату. Пожалуйста, посмотрите пример RESIS.BTH. Пример более развернутого файла пакетной обработки, содержащего больше параметров инверсии это файл RESIS_NEW.BTH.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!