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基于MSSA-XGBoost小样本核爆地震事件分类

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Applied Geophysics 2024年第1期21卷 108-118,205页

作者：李鸿儒李夕海谭笑枫张云刘天佑刘继昊牛超火箭军工程大学核工程学院陕西西安710025

核爆地震与天然地震事件的分类鉴别是全面禁止核试验条约中的一项重要任务。受限于核爆数据数量缺乏,论文研究了XGBoost模型在小样本场景下两类事件的分类问题,并利用SSA算法对模型关键超参数进行自主寻优。同时针对SSA算法的不足,采用... 详细信息

核爆地震与天然地震事件的分类鉴别是全面禁止核试验条约中的一项重要任务。受限于核爆数据数量缺乏,论文研究了XGBoost模型在小样本场景下两类事件的分类问题,并利用SSA算法对模型关键超参数进行自主寻优。同时针对SSA算法的不足,采用高斯混沌映射方法、提出种群比例动态调整策略和引入步长调整因子进行改进,构建了MSSA-XGBoost分类模型。模型解决了初始种群分布不均匀,导致种群多样性减少,影响算法收敛速度的问题;解决了麻雀种群比例固定,容易陷入局部最优解的问题;以及解决了发现者位置更新步长固定,从而限制算法全局搜索能力与寻优效率的问题,实现了避免人工特征提取和XGBoost迭代次数、最大树深以及学习率三个重要超参数的自主寻优,在小样本地震事件分类中取得了优异的效果。实验结果表明,MSSA-XGBoost模型分类准确率达到了96.37%,优于原模型93.47%,也优于支持向量机与卷积神经网络,同时较原始模型计算效率提升了近30%。

关键词：核爆地震分类 XGBoost 麻雀算法小样本特征提取

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春启电网序曲奏响年检乐章

河南电力 2024年第4期 38-39页

作者：崔向祯刘天佑

春风渐暖，万物复苏。暮色下，变电站在月色和灯光交汇中散发出一种不可言喻的魅力。“豫阳Ⅰ、Ⅱ线检修工作已完工，设备验收正常，可以送电。”3月12日18时56分，在国网河南省电力公司直流中心特高压南阳站主控室内，带班值长向华中...

春风渐暖，万物复苏。暮色下，变电站在月色和灯光交汇中散发出一种不可言喻的魅力。“豫阳Ⅰ、Ⅱ线检修工作已完工，设备验收正常，可以送电。”3月12日18时56分，在国网河南省电力公司直流中心特高压南阳站主控室内，带班值长向华中网调进行工作汇报，这标志着年度检修第一阶段任务圆满完成，年检工作实现“开门红”。

关键词：

基于分形径向谱的位场向下延拓截止波数自动确定方法

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地球物理学进展 2023年

作者：曾小牛刘天佑谭笑枫张云李夕海火箭军工程大学核工程学院海洋油气勘探国家工程研究中心

向下延拓是重磁位场数据处理与解释的一项重要技术，并因其固有的不稳定性而成为研究的热点。为获得稳定向下延拓结果，波数域向下延拓一般通过附加低通滤波器或改造向下延拓因子来完成。由此，滤波器或改造因子的截止波数则是精确向下... 详细信息

向下延拓是重磁位场数据处理与解释的一项重要技术，并因其固有的不稳定性而成为研究的热点。为获得稳定向下延拓结果，波数域向下延拓一般通过附加低通滤波器或改造向下延拓因子来完成。由此，滤波器或改造因子的截止波数则是精确向下延拓的关键。本文基于分形修正径向平均功率谱的物理特性，提出一种位场向下延拓截止波数的自动确定方法。基于理论重力模型和航磁实测数据的向下延拓对比实验结果表明：（1）本文所提出的自动确定方法物理意义明确，能快速有效地确定截止波数并进而获得向下延拓正则参数；（2）基于本文方法的正则化向下延拓结果优于改进导数迭代法的向下延拓结果。

关键词：位场向下延拓径向平均功率谱截止波数分形

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铜绿山矿田成矿远景预测及三维地质模型

物探与化探 2023年第4期47卷 906-915页

作者：刘豹杨宇山刘天佑中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

铜绿山矿田是鄂东南矿集区最重要的矽卡岩型铜铁金多金属矿田,其成矿与铜绿山岩株体关系密切。因此,查明该岩体深部展布和形态及其与周缘灰岩大理岩的接触关系,对矿田深部找矿预测具有十分重要的意义。笔者在细致分析铜绿山岩体及岩株... 详细信息

铜绿山矿田是鄂东南矿集区最重要的矽卡岩型铜铁金多金属矿田,其成矿与铜绿山岩株体关系密切。因此,查明该岩体深部展布和形态及其与周缘灰岩大理岩的接触关系,对矿田深部找矿预测具有十分重要的意义。笔者在细致分析铜绿山岩体及岩株体、灰岩大理岩及捕虏体、矽卡岩矿体及矿化体等重磁异常组合特征的基础上,推测铜绿山岩体的边界,圈定铜绿山岩体内部灰岩大理岩捕虏体和矿化体,利用三维物性反演、2.5D重磁人机交互反演、3D重磁人机交互反演结果,结合钻孔、地质资料开展三维地质建模,获得了铜绿山矿田4000 m以浅的岩体、矿化体的三维地质模型,为该区的靶区圈定及深部找矿预测提供依据。

关键词：铜绿山矿田三维地质建模人机交互反演捕虏体

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井中磁测三分量联合反演

石油地球物理勘探 2012年第2期47卷 344-352,187页

作者：习宇飞刘天佑刘双长江大学地球物理与石油资源学院湖北荆州430023 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

本文实现了井中磁测三分量联合反演,根据最小二乘原理建立了井中磁测三分量联合反演的目标函数,利用加阻尼因子的广义线性反演方法求解长方体模型几何参数与物性参数。通过5个理论模型反演结果的对比,得出三分量联合反演无论是对于井旁... 详细信息

本文实现了井中磁测三分量联合反演,根据最小二乘原理建立了井中磁测三分量联合反演的目标函数,利用加阻尼因子的广义线性反演方法求解长方体模型几何参数与物性参数。通过5个理论模型反演结果的对比,得出三分量联合反演无论是对于井旁异常还是井底异常,无论是信息充分还是信息不充分,其反演结果都比单分量好。究其原因,是因为地磁场本身是一个矢量场,三分量联合反演充分利用了矢量场信息,提高了目标函数对未知参数的敏感度。将该方法用于新疆A矿区井中磁测资料的反演解释,较好得出井旁矿体的空间位置及下延情况。

关键词：井中磁测三分量联合反演广义线性反演长方体模型

3D井地磁测联合反演技术及其在危机矿山找矿中的应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2010年第12期35卷 1436-1439页

作者：冯杰刘天佑杨宇山中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉市鲁磨路388号430074

介绍了3D井地磁测联合反演技术及其必要性,并将其应用于大冶铁矿某矿区,获得了较好的效果。该方法适用于我国的各个矿区,充分利用了井中及地面磁测资料的优势、先验信息及解释人员的经验,克服了单一资料反演的缺陷,能够准确地判断地下地... 详细信息

介绍了3D井地磁测联合反演技术及其必要性,并将其应用于大冶铁矿某矿区,获得了较好的效果。该方法适用于我国的各个矿区,充分利用了井中及地面磁测资料的优势、先验信息及解释人员的经验,克服了单一资料反演的缺陷,能够准确地判断地下地质(矿)体的空间形态、位置。

关键词：井中磁测地面磁测 3D联合反演可视化技术危机矿山

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台阶重力异常的梯度解释

石油地球物理勘探 2005年第2期40卷 238-242页

作者：魏伟刘天佑中国地质大学武汉湖北省武汉市430074

Stanley、Green与Butler等人提出的重力异常梯度解释方法都是先利用重力异常水平梯度—垂直梯度图得到台阶的倾角与坐标原点(台阶倾斜面与地面的交线上)位置,然后直接利用重力异常水平与垂直梯度确定台阶的上、下底埋深。这些方法必须... 详细信息

Stanley、Green与Butler等人提出的重力异常梯度解释方法都是先利用重力异常水平梯度—垂直梯度图得到台阶的倾角与坐标原点(台阶倾斜面与地面的交线上)位置,然后直接利用重力异常水平与垂直梯度确定台阶的上、下底埋深。这些方法必须由人工操作完成,而且当台阶倾角超过10°时会产生较大的误差甚至无法求解。本文在推导二维台阶重力异常一阶及二阶导数与台阶埋深、倾角及产状之间关系的基础上,对Stanley等人的方法做了重要改进:1用最小方差方法以一个二次曲线拟合重力水平梯度与垂直梯度,由此自动计算台阶倾角;2由重力二阶导数推导出计算台阶上、下底埋深的表达式,并自动计算台阶上、下底埋深。与以前方法相比,本方法能够更准确、更快速地求出台阶(接触带)的产状。文中在最后给出六盘山盆地重力资料的计算实例。

关键词：重力异常台阶二次曲线拟合水平梯度垂直梯度二阶导数自动计算 Green 六盘山盆地坐标原点解释方法直接利用人工操作计算实例重力资料倾角埋深倾斜面梯度图差方法表达式接触带推导产状

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基于奇异谱分析的重磁位场分离方法

地球物理学报 2018年第9期61卷 3800-3811页

作者：朱丹刘天佑李宏伟中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074

奇异谱分析是一种近年兴起的时间序列分析方法,它利用降秩原理实现信号分离.该方法将数据空间投影到不同特征的子空间中,并用奇异值来表征这些子空间的性质,最后通过截取奇异值实现数据的重构.重磁位场分离可以看成一种多信号叠加的分... 详细信息

奇异谱分析是一种近年兴起的时间序列分析方法,它利用降秩原理实现信号分离.该方法将数据空间投影到不同特征的子空间中,并用奇异值来表征这些子空间的性质,最后通过截取奇异值实现数据的重构.重磁位场分离可以看成一种多信号叠加的分离问题.不同特征的重磁异常具有不同特征的奇异谱,这是奇异谱分析用于解决位场分离问题的应用基础.本文通过建立理论模型,分析重磁异常的奇异谱特征,得出适用于重磁位场分离的最优参数选择方法,并与传统方法进行比较.对比发现,无论是横向叠加模型、垂向叠加模型还是斜向叠加模型,奇异谱分析都具有很好的分离效果.最后,将奇异谱分析用于鄂东南某矿区的重力资料处理中,实现弱异常的识别和分离.

关键词：奇异谱分析重磁位场分离降秩理论最优参数鄂东南地区

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对二维磁异常利用广义逆矩阵的选择法

地球物理学报 1986年第4期29卷 390-398页

作者：刘天佑管志宁武汉地质学院北京研究生部武汉地质学院北京研究生部武汉地质学院

本文利用广义逆矩阵理论反演解释二维磁异常。实现了加阻尼因子法,实现并改进了奇异值人工截除法;讨论了资料分辨矩阵、信息密度矩阵等辅助信息的利用;详细评价了广义逆矩阵算法的优劣。通过与目前重、磁最优化反演中常用的阻尼最小二... 详细信息

本文利用广义逆矩阵理论反演解释二维磁异常。实现了加阻尼因子法,实现并改进了奇异值人工截除法;讨论了资料分辨矩阵、信息密度矩阵等辅助信息的利用;详细评价了广义逆矩阵算法的优劣。通过与目前重、磁最优化反演中常用的阻尼最小二乘法、变尺度法的对比,指出广义逆矩阵法优于这些算法。最后以河北迁安一个复杂磁异常的反演实例加以证实。

关键词：矩阵算法截除奇异值广义逆法二维自由参数正交阵分辨矩阵辅助信息阻尼最小二乘法迭代次数变尺度法磁异常目标函数值目标值除法选择法