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基于偏导数和统计学方法的电阻率测深二维反演程勃;底青云【摘要】为了获得详细直观的视电阻率测深数据的反演结果，本文研究了利用视电阻率测深数据的偏导数变化和统计学参数，设计初始模型的反演方法。
该方法先判断地层电性结构类型，再圈定目标体位置。
利用包含地下地层参数的偏导数信息和一维反演结果的统计学特征，设计出有层参数和地层结构的初始模型。
在此基础上使用遗传算法修改模型，配合二维有限元法正演达到拟合误差最小，从而完成电阻率测深数据的二维反演。
此法的优点在于初始模型与真实的地层结构有很大的相似性；不需要解大型线性方程组，降低计算量；反演过程中独立计算总体拟合误差和异常体影响区域拟合误差，指导优先变异方向。
反演后给出直观的解释结果。
对理论模型及实测数据试算证明该方法可以获得较实用的反演效果。
【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2012(047)006【总页数】8页(P1006-1013)【关键词】电阻率测深;二维反演;偏导数;统计学;遗传算法【作者】程勃;底青云【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室,北京100029 中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P6311 概述电阻率测深方法广泛应用于大地分层及探测地质构造等问题。
电阻率测深数据定量解释是人们非常感兴趣的研究课题。
多年来人们研究了多种正反演方法，也取得了很好的效果。
尤其是正演模拟的有限元计算方法已经获得了成功[1～6]，在普通的个人计算机上就可以完成二维、三维地质模型的计算。
在二维、三维电阻率测深数据反演问题中，初始模型设计往往成为困扰反演算法的问题，设计模型太简单，可能会无法接近拟合误差极小，而设计模型复杂人为干扰增多[7～11]。
如果可以了解地层结构的类型，进而设计出最接近实际地层结构的初始模型，反演计算的速度和效果会有较大改善，并且反演结果准确、可信。
二阶数值差分法
二阶数值差分法是一种常用的数值计算方法，用于求解微分方程或方程组的数值解。
该方法基于泰勒展开式，利用函数在某点的一阶和二阶导数来逼近函数在该点的值和一阶导数值。
具体地，对于微分方程y'=f(x,y)，差分步长为h，取近似点(x_n,y_n)，则有：
y_{n+1} = y_n + h f(x_n,y_n) + frac{h^2}{2}f'(x_n,y_n) + O(h^3)
其中f'表示f对y的偏导数，O(h^3)表示高阶无穷小量。
这个公式被称为二阶数值差分公式。
与一阶数值差分法相比，二阶数值差分法的精度更高，但计算量也更大。
在实际应用中，常常需要权衡计算精度和效率的因素，选择适当的数值差分方法。
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差分原理的理解与应用1. 什么是差分原理差分原理是一种常用的数字信号处理技术，用于对信号进行去噪、滤波、边缘检测等操作。
它基于对信号进行差分运算的原理，利用差分后的信号来提取原始信号的特征。
差分原理在图像处理、音频处理、通信系统等方面有着广泛的应用。
2. 差分原理的基本原理差分原理的基本原理是通过计算相邻时间点或空间点上的差异，来刻画信号的特征。
在一维情况下，可以使用一阶差分或二阶差分来表示信号的变化率或曲率。
一阶差分可以用于边缘检测，而二阶差分则可以用于边缘加强。
在二维图像处理中，可以使用水平差分和垂直差分来计算图像的梯度。
梯度表示了图像中每个像素的变化强度和方向。
通过梯度可以提取图像中的边缘信息，并进行图像增强、图像分割等操作。
3. 差分原理的应用3.1 图像边缘检测差分原理在图像边缘检测中有着广泛的应用。
通过计算图像的一阶差分或二阶差分，可以获取到图像的梯度信息。
根据梯度的变化可以确定图像的边缘位置。
常用的边缘检测算法包括Sobel、Prewitt、Canny等。
这些算法都是基于差分原理来计算图像的梯度，并对梯度进行门限处理来检测图像的边缘。
3.2 信号滤波差分原理还可以用于信号的滤波。
通过计算信号的差分，可以去除信号中的高频噪声，从而平滑信号。
差分滤波可以应用于音频处理中去除噪声、图像处理中去除椒盐噪声等。
3.3 运动检测差分原理在运动检测中有着重要的应用。
通过对连续帧图像进行差分运算，可以提取出图像中的移动部分。
基于差分原理的运动检测能够实时检测到视频中的运动物体，常用于视频监控、人脸跟踪等领域。
3.4 数据压缩差分编码是一种常见的数据压缩技术，它基于差分原理对数据进行编码。
差分编码利用相邻数据点之间的差值来表示原始数据，从而减少数据的存储和传输量。
差分编码常用于图像和音频压缩领域。
4. 总结差分原理是一种常用的数字信号处理技术，通过计算差分获取信号的变化特征。
差分原理在图像边缘检测、信号滤波、运动检测、数据压缩等方面有广泛的应用。
二线法接地电阻测量原理最近在研究二线法接地电阻测量原理，发现了一些有趣的东西，今天来和大家聊聊。
咱们先从生活中的一个现象说起吧。
就像我们想要知道从家到超市的路有多远，我们需要有个工具或者方法，比如看地图用比例尺算，或者开车用里程表测。
那在电路里呢，接地电阻就像是从电路到大地这个“目的地”之间的“距离”，我们也需要测量出来，这个时候二线法就上场了。
二线法接地电阻测量啊，简单说呢，它是用连着被测接地装置的两根导线（就像两个信使），一根导线用来把测量设备发出的信号送到接地装置那儿，另一根就负责把从接地装置返回的信号带回来给测量设备。
就像你对着山谷喊一声（发出信号），然后听山谷给你传回的回声（返回信号），咱们就可以根据这个来回过程算些东西出来。
但这里边其实有点小复杂哦。
测量设备送出一定的电流（这里电流就像一股水流），沿着接地装置流到大地里，然后又会回来一些电流，测量设备就检测这个出去又回来的电流参数。
在这当中，这两根线本身也是有电阻的，就像咱们走的路也不是完全平坦顺畅都没阻力一样。
这时候就需要一些计算来精准地确定接地电阻的大小了。
说到这里，你可能会问，那怎么把线本身的电阻影响去掉，好准确得到接地电阻呢？老实说，我一开始也不明白。
其实啊，这个测量设备它有自己的算法，利用一些已知的电路原理（欧姆定律之类的，就是电流、电压和电阻的关系那种基础理论，就像我们知道速度、时间能算路程一样）来计算真实的接地电阻。
打个比方吧，这接地装置就像一个有特殊功能的大水箱，大地是一个无限大的水库，那接地电阻就像是水箱和水库之间的输水管道粗细和长短等造成的对水流（电流）的阻碍程度。
这两根线呢，就像是从检测站到水箱，再从水箱返回检测站的两条小路，测量设备在检测站，要清楚这里面真实的输水阻碍，就要减掉小路自己的阻碍影响。
在实际应用案例中，比如说一些小的电器设备接地安装，我们要检测它接地好不好，就可以用二线法接地电阻测量，简单便捷。
不过这个方法也有注意事项呢，像被测接地装置不能太大或者太复杂，如果太复杂了，就像我们要去非常远又迷宫一样的山谷里头测回声，回来的信号就混杂太多，可能测不准了。
浅谈二线法和四线法测电阻采用不同的测量方法和不同的连接方式引入的测量误差不同,得到的测量精度也不同,如何根据需要减少测量误差是测试技术的关键之一;对这些特殊低电阻的测量,需要选择合适的电路,消除电路中电阻、漏电电阻、温度等的影响,才能把误差降到最小,保证测量精度;两线法和四线法是其中比较常见的测试方法,其中四线法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙,使用方便、对电源稳定性要求不高等特点,因为四引线法较好地避免了接触电阻和导线电阻的影响,已被广泛地应用于安规电阻测试中;1 二线法与四线法简介两线法是用测试线将被测电阻导线也接到数字多用表上,连接线的电阻也算在被测电阻值里,无法将它们分开如图1所示;图1四线法也称kelvin法测电阻,用一对测试接电流源,另一对测试线感知线把被测电阻上电压降引入数字多用表进行测量;由于流过感知线的电流很小,所以测量的电阻值更接近真实值;四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电;图2应该说,电流回路和电压测量回路是否分开接线的问题;两线法—— 电流回路和电压测量回路合二为1,精度差;四线法—— 电路回路和电压测量回路独立分开,精度高,但费线; 2线制：传感器电阻变化值与连接电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长;4线制：当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值;2 二线法测试与四线法测试的原理2.1 普通二线测试原理通常的开短路测试方法即为普通二线测试,如图1所示,二线测试是目前普遍应用的一种方案;二线测试只有一个回路,所测得的阻抗为211r r R ++,即所测得的阻抗为电阻和待测线路阻值之和,而1r 和2r 与1R 相比不能忽略,甚至超过1R ,故无法精确测定被测电的阻值;二线测试的精度虽然不高,但是用来判断线路的开短路已经能满足绝大部分的需要;但仅适用于完全断线之测试,对于低阻值测试则无能为力;2.2 低阻四线测试原理四线连接方式如图2所示,连接有两个要求：对于每个测试点都有一条激励线和一条检测线,二者严格分开,各自构成独立回路；同时要求检测线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上,使流过检测线的电流极小,近似为零;激励线即是电流供给回路,检测线即是电压测定回路,电流、电压两回路各自独立;电流供给回路两端子与电压测定回路两端子共计四端子,故称四线测试;四端子测试时电流供给回路与电压测定回路是个别独立的电流供给回路2端子与电压测定回路2端子,共计4端子,由于电压测定计内部非常高,故电压测定回路中排线阻抗、接触阻抗、内部阻抗皆可忽略,因此可精确测得被测电阻之微小阻值;四线法比通常的测量法多了两根,断开了电压测量端与恒流源两端连线;由于电压测量端与恒流源端断开,恒流源与被测电阻R、馈线R2、R3构成一个回路;送至电压测量端的电压只有R两端的电压,馈线R2、R3电压没有送至电压测量端;因此,馈线电阻R2和R3对测量结果没有影响;馈线电阻R1和R4对测量有影响,但影响很小,由于的输入MΩ级远大于馈线电阻Ω级,所以,四线测量法测量小电阻的准确度很高;3 结语四线法的优势,不仅消除了引线和接触电阻,还可以大大减少热电动势的影响;因为端子是发热的源泉,但分开后由于恒流的作用,到底串联多大电阻、甚至串联个电池,都没有关系了,都是恒流的,因此接线端子也可以用很普通的;另一方面,两个端子由于不流过电流,因此不发热,并且距离发热的电流端子保持一定的距离,也可以减少热传导过来,接线端子可以采用低热的;低阻四线测试技术是测试技术的新发展,弥补了二线测试技术不能测试低阻的缺陷,目前低阻四线测试技术还在发展完善中,随着时间的推移,低阻四线测试技术必将发挥越来越重要的作用;。
二维横向不均匀性对频率域电阻率测深的影响张勇军;贺文根【摘要】当地表或地下存在异常体时,电性的横向不均匀性会导致视电阻率测深曲线产生畸变.为了揭示横向不均匀性对频率域电阻率测深影响的规律,首先根据高频平面电磁波的趋肤效应,计算出异常体正上方测点测深曲线受电阻率横向不均匀性影响的起始工作频率,然后利用有限元法对含低阻体的二维模型进行正演计算,总结了横向不均匀性对视电阻率测深曲线的畸变特征.研究结果表明,地下介质的横向不均匀性影响与极化模式、异常体属性(厚度、宽度、电阻率)、频率相关.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2015(012)005【总页数】7页(P637-643)【关键词】横向不均匀性;有限元法;频率域电阻率测深【作者】张勇军;贺文根【作者单位】中化地质矿山总局化工地质调查总院,北京10013;中化地质矿山总局化工地质调查总院,北京10013【正文语种】中文【中图分类】P631.2在频率域电磁测深中，地下介质电性结构的非均匀性对其观测有着很大的影响，如均匀半空间存在电性非均匀体、层状结构中存在横向电性不均匀体等地下结构，是研究视电阻率异常变化必须注意的问题。
在实际的工作中面对的基本上都是水平非均匀介质，因此在地表测的频率域电磁测深曲线不仅反映了测点下方垂直方向上电性的变化，也包含了测点附近一定深度内的电性结构信息[1]。
横向不均匀性对不同极化模式表现出不同的影响规律，用畸变的测深曲线对频率域测深曲线进行资料解释或者一维化的反演，往往得出错误的结论。
如果对横向不均匀性影响的校正不足，常常会导致在异常体上方测点附近出现陡立的视电阻率异常带，形成假的异常；如果对所有测点或所有频点都做校正处理即校正过分，常常反映不出真实的背景地质条件，甚至掩盖异常体[2]。
因此，为了保证数据处理的准确性和速度，本文对以下两个问题进行了探讨：①横向不均匀体影响了哪些临近测点或是测线的数据，即影响范围的问题；②横向不均匀体影响了哪些频段的数据，即在哪些频段测深数据不受横向不均匀性的影响或影响微弱，不需校正，可以看作是异常体本身的层状响应；在哪些频段测深数据受横向不均匀性的影响强烈，需要校正。
电阻率测深曲线解释的数值差分法杜 荣 光(西南有色地质勘查局物探队,云南呈贡 650500)摘要:结合差分法在电法找水中的作用,实践证明数值计算方法对资料处理、提高资料的信噪比有一定的参考价值。
关键词:电阻率;数值差分法;测深曲线中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:1000Ο8918(2000)06Ο0448Ο03在物理场作用下,地球物理勘探中所观测到的数据,往往因为信噪比低而难于提取有用信息进行解释、推断。
为提高电阻率测深的解释推断水平,从数据处理、信息提取入手,尝试将数值计算方法应用于电阻率测深,并在生产实践中取得了明显的地质效果。
下面以数值差分法为例做介绍。
1 数值差分法在电阻率测深中应用的基本思想,等值线只表现为局部发生微弱的弯曲,并未形成封闭。
如果对数据做二阶微分处理,则区域场受到压制而局部场得到突出,并且多个相互叠加的异常也得到了分离,有利于分层的解释推断。
由于观测到的是离散数据,二阶微分运算可以用二阶差分运算来近似。
通过差商的极限来定义导数f ′(x i )=lim Δx →0f (x i +Δx )-f (x i )Δx ,(1)运用Taylor 展开可得f ′(x i )=Δf (x i )Δx +σ(Δx ),(2)式中,Δf (x i )为向前差分,当步长Δx 充分小时,(2)式中右边第二项趋于零,则f ′(x i )≈Δf (x i )Δx ; f ″(x i )≈Δ2f (x i )Δx 2。
当步长Δx 呈等距变化时,f ″(x i )≈k ・Δ2f (x i ),其中k =1/Δx 2。
由导数的定义可知,当f (x )是离散数据时,差商代替微商。
前差商代替微商:f ′(x i )≈f (x i +1)-f (x i )x i +1-x i ;后差商代替微商:f ′(x i )≈f (x i )-f (x i -1)x i -x i -1;中心差商代替微商:f ′(x i )≈f (x i +1)-f (x i -1)x i +1-x i -1。
第24卷第2期桂林工学院学报Vol.24No.2 2004年4月JOURNAL OF GUILIN INSTITUTE OF TECH NOLOGY Apr.2004文章编号：1006-544X（2004）02-0152-03电阻率测深数据的遗传算法和最小二乘法反演罗润林，张小路（桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004）摘!要：遗传算法作为一种模拟生物进化过程的全局优化算法，由于对初始模型的依赖性较小，且不易收敛于局部极值中，在地球物理反演中发挥着越来越重要的作用，但这种方法只能得到次优解而不能得到最优解.最小二乘法是地球物理反演中最成熟的反演方法之一，反演中可以得到最优解，但是受初始模型的影响，容易收敛于局部极值甚至发散.为在电阻率测深曲线反演中得到全局最优解，采用先使用遗传算法再用最小二乘法反演方法，对较为复杂的3层和3层以上大地模型进行了计算，其模型参数误差只有6%.关键词：电阻率测深；遗传算法；最小二乘法；反演中图分类号：P319.1 文献标识码：A!遗传算法是Hollaid［1］于1975年提出的全局最优化随机搜索方法的一种，它以概率论为基础，求解多极值非线性问题，在模型参数空间进行完全搜索，逼近全局值.遗传算法不需要目标函数的导数或其它限制，大大放宽了对初始模型的选择要求.由于这些优点，在地球物理反演中得到越来越广泛的应用.王兴泰［2］等将遗传算法应用到直流电测深的反演中并取得了很好的效果.但是，由于受到寻优条件的限制，一般只能在全局范围内得到次优解，所以很难得到最优解.在直流电测深资料的定量解释中，最小二乘法是地球物理反演中最成熟的反演方法之一，但是它对初始模型的要求较高，如果初始模型好，收敛速度就快，反演效果好；如果初始模型差，就有可能导致发散，而且即使收敛，也可能趋于局部极值.为了得到直流电测深反演的全局范围最优解，本文采用群体优生遗传算法和最小二乘法对电测深曲线进行反演.1遗传算法和最小二乘法"#"群体优生遗传算法群体优生遗传算法是在一般的遗传算法基础上改进的一种算法，具有收敛速度快，能对众多变量的复杂情况进行反演等优点，其优越性已经得到了很好的验证［3，4］.其基本步骤如下.1.1.1参数的编码和初始模型集的生成设模型有个参数组成，表示为：（1，2，…，），约束范围为（l，u），产生个模型群体作为搜索空间，参数编码采用01编码，即把每个参数的编码用［0，1］之间的一个随机数，（1，2，…，；1，2，…，）来表示，，就叫做编码参数，的译码方式如下：，l，（u l），（1，2，…，；1，2，…，）（1）参数群体中的1个编码就代表1个基因，表示1个模型的个基因构成1条染色体.每条染色体译码后才能计算出这个模型的目标函数.首先要计算初始群体的个目标函数，以目标函数为判断依据来进行搜索.遗传算法的搜索、繁殖过程是在遗传编码中进行的.1.1.2繁殖过程遗传算法的繁殖过程即是优化过程，每完成一代新的繁殖，都应该出现优于上一代的参数组合.繁殖是通过选择、交叉和变异3个过程来完成，每个过程的作用各不同：!收稿日期：2003-10-24基金项目：广西壮族自治区地质勘查专项经费资助项目（020211）作者简介：罗润林（1976-），男，硕士研究生，地球探测与信息技术专业.（1）优良选择.在L个染色体中选择较优秀的作为交叉过程的父本.目标函数最小视为最佳，先对L个染色体按照目标函数由小到大排序，按照一定的概率选择（本文以5%的概率选择）排序在前的染色体作为父本，然后在父本中随机选择配对.（2）交叉与比较.交叉过程即是交换基因的过程，对每对需要交叉的染色体都随机选择一个位置，把位置右边的基因全部互换，在被选位置上随机产生一个新基因置换原来的基因，对新产生的染色体计算目标函数，并与群体中最大的目标函数进行比较，优存劣汰.（3）进化变异.变异是遗传算法的一个重要环节，通过让某些基因发生变异而产生进化.如果没有变异过程就会在繁殖过程中造成早熟的后果.变异过程是在群体中随机选择多个染色体（本文选取M个染色体），把每条染色体对应的基因相加平均，取平均值作为新的染色体，对新产生的染色体计算目标函数，并与群体中最大的目标函数进行比较而优存劣汰.1.1.3繁殖过程结束的判定当各个模型的目标函数值的平均值达到一定，不再收敛时，则视为繁殖过程结束.取各个模型的平均值作为反演结果. 1.2最小二乘法本文采用阮百尧1999年提出的最优化反演方法，这种方法具有收敛速度快、反演效果好的优点.详细算法参阅文献［5］，这里不再赘述.1.3遗传算法和最小二乘法反演由于遗传算法所反演的结果并非是最优解，而最小二乘法由于初始模型的影响有可能不收敛于全局极值.所以两种反演都有各自的缺点.如果将两种方法联合对电阻率曲线进行反演则可以形成互补，既可以得到全局解又能得到最优解.其做法为：（1）用遗传算法对电阻率曲线反演寻求全局次优解；（2）利用遗传算法反演所得的次优解作为最小二乘法的初始值，对电阻率曲线进行反演，得到全局最优解.2正演计算及判敛指标的选取2.1正演计算对于电阻率曲线的正演计算采用递推公式T i=T i+1/!i+tan（"h i）1+T i+1tan h（"h i）/!i，（2）其中：T i为第i层的电阻率转换函数；!i为第i层电阻率；"为常数；h i为第i层厚度.然后采用6点式滤波方法，将T i转换为视电阻率!c="14I=-5T（-I）c（I），（3）为极距编号，c（I）为6点式滤波系数.2.2判敛指标的选取考虑到两种反演方法的需求，选用如下函数拟合收敛的判敛指标（简称判敛指标）#=1I S"I Si=1I!a i-!c i（M）I/!a i，（4）式中：I S—供电极距数；!a i—实测数据；!c i—模型参数为M的正演计算数据.3模型计算通过大量的计算表明，对于2层大地的简单模型，应用遗传算法和最小二乘法反演都能达到很好的效果.本文仅对较为复杂的3层和3层以上的模型进行讨论. 3.13层H型理论模型表1是3层H型理论模型的反演结果，其中群体优生均为初值.可以看出：当遗传算法收敛到稳定值后，其反演参数的误差也还很大，中间层的电阻率的反演误差近35%，2层厚度误差也分别为20%和41%，而其拟合差为0.59%，此时电阻率曲线已经拟合得很好了；直接用最小二乘法反演时，受其初始参数的影响很大，比如当层厚度和各层电阻率值都取20时，反演不收敛；用本文方法反演时，反演结果非常好，反演误差均小于2%.表1 3层H型理论模型及反演结果Table1 H-type model of3-Strata and the inverted reSult模型参数!1!2!3h1h2判敛指标理论值5020500510群体优生1~1001~50300~7001~101~200.0059遗传算法50.0627.03500.263.9814.10本文方法50.0120.41499.594.9510.220.00057 3.23层K型理论模型表2是3层K型理论模型的反演结果，遗传算法的反演效果和3层H型的一样，中间层电阻率、第1和第2层的厚度误差偏大，而用本文方法反演可以达到良好的反演效果.3.33层A型和3层O型理论模型表3和表4分别是3层A型和O型理论模型的反演结果：当遗传算法收敛到稳定值后，中间层的反演误差很大，而且2层的厚度误差也不小，351第24卷第2期罗润林等：电阻率测深数据的遗传算法和最小二乘法反演拟合误差都在1%以内；直接用最小二乘反演时，反演结果受初始参数的影响很大，甚至出现发散的情况；采用本文方法反演可以得到很好的效果.表2 3层K型理论模型及反演结果Tabie2 K-type modei of3-strata and the inverted resuit模型参数!1!2!3h1h2判敛指标理论值2010050213群体优生1~5050~2001~1001~1010~200.0052遗传算法20.35113.350.162.1810.53本文方法19.9999.9550.002.0012.990.00025表3 3层A型理论模型及反演结果Tabie3 A-type modei of3-strata and the inverted resuit模型参数!1!2!3h1h2判敛指标理论值2050100213群体优生1~501~10050~2001~1010~200.0092遗传算法20.5558.15100.122.4515.76本文方法20.050.01100.002.0012.990.00024表4 3层0型理论模型及反演结果Tabie4 O-type modei of3-strata and the inverted resuit模型参数!1!2!3h1h2判敛指标理论值1005020213群体优生50~1501~1001~501~1010~200.0058遗传算法98.2548.2019.952.2513.34本文方法100.0050.0020.002.0013.000.000123.4 多层理论模型表5是5层大地理论模型的反演结果：遗传算法对第1层和底层的电阻率的反演可以达到很高的精度，而中间几层的电阻率的反演误差都比较大，各层厚度的反演结果除第1层外，剩下的反演效果都不是很理想，第3层层厚度的反演误差达到了23%.采用本文方法，模型参数的最大反演误差只有6%.4 结论大量的理论计算表明：遗传算法是一种很好的全局搜索算法，可以得到全局优化值，但是这个全局优化值可能并不是最优值，而可能是次优值.从上面的例子可以看出，次优值和理论值的误差比较大；最小二乘法可以得到最优值，但最小二乘法由于初始参数的影响，反演可能会得到局部最优值，甚至会出现不收敛的情况；两者结合起来，可以达到良好的反演效果.表5 5层理论模型及反演结果Tabie5 5-strata modei and the inverted resuit模型参数!1!2!3!4!5h1h2h3h4判敛指标理论值100303001001000551020群体优生50~15010~40100~40050~150500~15001~101~101~2010~300.0019遗传算法99.928.7227.797.4999.24.94.312.318.8本文方法99.929.8288.396.710005.04.910.619.10.00007参考文献［1］Hoiiand J H.Outiine for a iogicai theory of adaptive systems ［J］.Journai of the association for computing machinery，1975，（3）：297-314.［2］王兴泰，李艳芹.电测深曲线的遗传算法反演［J］.地球物理学报，1996，39（2）：279-284.［3］张小路.重磁反演的群体优生算法［J］.地质与勘探，1999，35（5）：31-35.［4］张小路.瞬变电磁法局部导体的遗传算法反演［J］.桂林工学院学报，2002，22（4）：454-458.［5］阮百尧.电阻率/激发极化法测深数据的一维最优化反演方法［J］.桂林工学院学报，1999，19（4）：321-325.Inversion of GA and least sguare for resistivity sounding dataLUO Run-iin，ZHANG Xiao-iu（Department of Resource and Enuironmental Engineering，Guilin Institute of Technology，Guilin541004，China）Abstract：As a giobai optimization method in simuiated bios evoiution progress，GA piays a more and more im-portant roie in the inversion of geophysics with many disadvantages，such as not being abie to reach optimai re-suit.The ieast sguare is one of the most ripen inverting methods which can get the optimai vaiues.However，it is easiiy affected by the initiai modei.To get the giobai and optimai vaiues of resistivity sounding data inversion，a joint inversion method of GA and ieast sguare is presented.It is shown from the computations that the joint method inherits both the advantages of GA and ieast sguare.The modei errors of inverting3or more strata iay-ered earth are6%iess.Key words：resistivity sounding；genetic aigorithm（GA）；ieast sguare；inversion451桂林工学院学报2004年电阻率测深数据的遗传算法和最小二乘法反演作者：罗润林， 张小路作者单位：桂林工学院,资源与环境工程系,广西,桂林,541004刊名：桂林工学院学报英文刊名：JOURNAL OF GUILIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)：2004,24(2)被引用次数：4次1.HOLLAND J H Outline for a logical theory of adaptive systems 1975(03)2.王兴泰;李艳芹电测深曲线的遗传算法反演[期刊论文]-地球物理学报 1996(02)3.张小路重磁反演的群体优生算法[期刊论文]-地质与勘探 1999(05)4.张小路瞬变电磁法局部导体的遗传算法反演[期刊论文]-桂林工学院学报 2002(04)5.阮百尧电阻率/激发极化法测深数据的一维最优化反演方法 1999(04)1.侯双林.HOU Shuang-lin中间梯度法在采空区勘测中的应用[期刊论文]-西部探矿工程2007,19(7)2.李志明.张长江.刘雪军固定源建场测深在地形复杂区的勘探试验研究[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2002,32(3)3.徐振平.胡文宝.XU Zhen-ping.HU Wen-bao基于快速余弦变换的低频电磁场数值滤波法正演[期刊论文]-石油天然气学报2011,33(1)4.王芝尧.陈筠电法勘探寻找不良地质体——高密度电阻率法实例[期刊论文]-岩土工程界2009,12(11)5.黄俊革.阮百尧直流电阻率测深中二维与三维反演结果的对比与分析[期刊论文]-物探与化探2004,28(5)6.舒新萍直流电阻率法在地质灾害勘查中的应用[期刊论文]-新疆有色金属2008,31(4)7.于爱军.黄辉.徐德利.樊战军.陈孝强.YU Ai-jun.HUANG Hui.XU De-li.FAN Zhan-jun.CHEN Xiao-qiang综合电法在新疆哈西金矿区寻找隐伏矿的应用[期刊论文]-地质与勘探2006,42(6)8.强建科.阮百尧不同电阻率测深方法对旁侧不均匀体的反映[期刊论文]-物探与化探2003,27(5)9.王文炜.游开明高精度快速零阶汉克尔变换性能的改善[期刊论文]-湘潭师范学院学报（自然科学版）2007,29(1)10.杜荣光.DU Rong-guang电阻率测深曲线解释的数值差分法[期刊论文]-物探与化探2000,24(6)1.刘奎松.周红霞高密度直流电法勘探技术及其应用[期刊论文]-现代矿业 2011(9)2.柳建新.童孝忠.李爱勇.许建荣MT资料反演的一种实数编码混合遗传算法[期刊论文]-中南大学学报（自然科学版） 2007(1)3.邓松.元昌安.杨乐婵.饶元.廖剑平基于改进型期望值选择的GA及程序实现[期刊论文]-广西师范学院学报（自然科学版） 2006(2)4.罗润林重叠回线装置瞬变电磁法勘探正反演研究与应用[学位论文]硕士 2004引用本文格式：罗润林.张小路电阻率测深数据的遗传算法和最小二乘法反演[期刊论文]-桂林工学院学报2004(2)。
电阻率测深在国道214线高边坡工程物探勘察中的应用摘要：本文简单介绍了玉树机场公路高边坡工程地质岩性概括，对物探电阻率测深法的地球物理应用条件、工作方法技术及工程勘察的应用效果进行了论证及分析。
指出工程物探是工程地质勘查中的重要方法，电阻率测深方法单一，配合其它物探勘察技术手段，勘察效果会更佳。
关键词：高边坡工程物探勘察应用青海玉树1 引言青海玉树旅游资源丰富，景点众多，为了方便中外旅客来往机场公路的安全畅通运行，根据国道214线玉树结古镇至巴塘机场段公路改扩建工程勘察技术有关要求，在国道214线K825+800—K826+250，K831+980—K832+300右侧高边坡段进行了工程物探电阻率测深工作，目的是配合地面工程地质测绘解决有关工程地质问题，为高边坡勘查评价提供基础地质资料。
具体任务是：查明高边坡第四系松散层（坡洪积）岩性及厚度；了解高边坡风化岩体结构及厚度变化情况。
2 工程概况2.1工程地质条件2.1.1 K825+800—K826+250段该区位于国道214线玉树州结古镇至巴塘机场段，里程桩号为K825+800—K826+250右侧，巴塘河左岸斜坡中下部，地貌单元属构造侵蚀中低山区。
山顶海拔高程3980m，坡底海拔3733m，相对高差约247m，平均坡度45°—55°，斜坡中部坡度较缓，上、下部陡峭。
坡面现代侵蚀作用强烈，切沟（泥石流沟）发育，地形较破碎。
由于人工修路前缘形成3—8m的陡崖。
测区出露有第四系残破积物和三迭系正统巴塘群灰岩。
①全新统残坡积物（）分布在斜坡上部和测线8号点以南，岩性主要为碎石，成份单一，由灰岩组成，顶部覆盖0.1—0.2m的含角砾亚砂土。
该层厚度小于1m。
②上更新统洪积物（）分布K825+960—K826+250段斜坡中下部，岩性为灰色等含漂石碎石，成分主要为砂岩、火山岩和灰岩等，充填物多为角砾、砂及亚砂土，磨圆度及分选性差，该层厚度大于5m。
电阻率测深曲线的等值现象电阻率测深曲线是地球物理勘探中常用的一种方法，它能够通过测量地下电阻率变化来推断地下的岩石性质和地质构造。
在电阻率测深曲线中，我们可以观察到一些等值现象，这些等值现象对于解释地下结构和确定勘探目标具有重要意义。
首先，电阻率测深曲线中的等值现象主要包括水平等值线和斜等值线。
水平等值线是指在测深曲线上呈现为水平线段的部分，它们表示相同的电阻率值。
斜等值线则是呈现为斜线段的部分，它们表示从地表到深处电阻率有规律地变化。
其次，等值线的特征与地下介质的性质有关。
对于水平等值线来说，当地下介质均质且水平分层时，水平等值线会呈现为水平的直线段。
在这种情况下，我们可以通过测量等值线的斜率来推断地下岩石的电阻率值。
而当地下介质存在不均质性或者岩层倾斜时，水平等值线会出现不规则的扭曲和变化，这时我们需要综合其他地球物理方法来解释地下结构。
对于斜等值线来说，其特征是随深度逐渐降低或升高，呈现为斜线段。
这种现象通常与地下介质的变化有关，例如岩层的倾斜和斜坡的存在等。
通过分析斜等值线的变化规律，我们可以推断出地下构造的复杂程度以及可能存在的断层、褶皱等地质构造。
除了水平等值线和斜等值线外，电阻率测深曲线还可能出现其他的等值现象，如V型曲线和N型曲线。
V型曲线是指电阻率曲线在某一深度出现一个或多个向上凸起的V形弯曲，这通常表示存在高电阻率的层位或者岩石包裹体。
N型曲线则是指电阻率曲线在某一深度出现一个或多个向下凸起的N形弯曲，这通常表示存在低电阻率的层位或者水体。
综上所述，电阻率测深曲线中的等值现象可以提供有关地下介质性质、地质构造和勘探目标的重要信息。
通过合理解读测深曲线中的等值现象，我们可以更好地理解地下结构，优化勘探方案，提高勘探成果的准确性和可靠性。
因此，在地球物理测量和勘探中，对电阻率测深曲线中的等值现象进行准确解释和分析具有重要的指导意义。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910193161.X(22)申请日 2019.03.14(71)申请人 杭州海兴电力科技股份有限公司地址 310011 浙江省杭州市莫干山路1418号（上城工业园区）申请人 宁波恒力达科技有限公司 南京海兴电网技术有限公司(72)发明人 黄志武 张青松 (74)专利代理机构 杭州凯知专利代理事务所(普通合伙) 33267代理人 邵志(51)Int.Cl.G01R 22/06(2006.01)(54)发明名称一种基于电压波形二阶差分值的窃电检测方法(57)摘要一种基于电压波形二阶差分值的窃电检测方法。
本发明为电子式电表提供一种Dimmer窃电的检测方法。
Dimmer的中文名为调光器，工作原理是通过减少或增加电压RMS值促使一定平均功率的灯光产生不同光强度的输出。
在电子式电表中，当外部接入Dimmer时，会改变表计采样的电压波形，不仅仅是电压幅值上，还有电压和电流的相位角，从而降低有功功率(P＝U*I*cosφ)，实现窃电。
本发明能够为Dimmer窃电提供更加可靠的检测方法，提高电表的防窃电功能。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110261674 A 2019.09.20C N 110261674A权 利 要 求 书1/1页CN 110261674 A1.一种基于电压波形二阶差分值的窃电检测方法，所述方法包括以下步骤：S1：采样n个连续电压值，x1，x2，x3……x n，根据n个连续电压值计算得到n-2个二阶差分值DDMAX；S2：将步骤S1所得各二阶差分值DDMAX的绝对值与异常阈值进行比较，对于二阶差分值DDMAX的绝对值大于异常阈值的个数进行计数；S3：将步骤S2所得计数与设定值m进行比较，若二阶差分值DDMAX的绝对值大于异常阈值的个数Z超过设定值m，则判定为窃电状态；反之为非窃电状态。
