基于人工神经网络的瞬变电磁成像方法

作     者：游希然 张继锋 石宇 YOU Xi-Ran;ZHANG Ji-Feng;SHI Yu

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 长安大学地球物理场多参数综合模拟实验室陕西西安710054 

出 版 物：《物探与化探》 (Geophysical and Geochemical Exploration)

年 卷 期：2023年第47卷第5期

页      面：1206-1214页

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金(42174168) 陕西自然科学基金(2021JM-159) 长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(300102262201) 

主　　题：瞬变电磁成像 人工神经网络 拟电阻率 

摘      要：瞬变电磁法(transient electromagnetic method,TEM)目前常用的解释方法是采用全区视电阻率参数,其涉及的公式复杂,迭代过程繁琐耗时。本文分析TEM数据特征,引入人工神经网络(ANN),实现了瞬变电磁拟电阻率成像。设计多隐层BP神经网络,利用瞬变电磁解析方法计算出响应幅值,作为拟电阻率的映射参数参与网络训练,再使用训练集外的新数据来测试训练后的网络。构建了均匀半空间、一维层状模型,验证神经网络的正确性和适应性,对三维地电模型进行了成像。结果表明:神经网络计算的拟电阻率能够反映出地电模型的目标体异常,网络成像结果准确度较高。最后,利用神经网络算法处理实测数据,进一步说明神经网络成像可以作为资料解释的依据。该研究证明了人工神经网络在瞬变电磁成像上的可行性,为瞬变电磁成像提供了一种新的思路。