基于matlab版本的三维直流电法反演算法

发布于:2025-05-27 ⋅ 阅读:(159) ⋅ 点赞:(0)

基于MATLAB的三维直流电法反演代码示例,该代码可以用于跨孔及地面三维电法反演:

% 基于MATLAB的三维直流电法反演代码
% 初始化参数
nx = 50; % x方向网格数
ny = 50; % y方向网格数
nz = 50; % z方向网格数
dx = 1; % x方向网格间距
dy = 1; % y方向网格间距
dz = 1; % z方向网格间距
rho0 = 100; % 初始电阻率值

% 创建初始模型
model = repmat(rho0, [nx, ny, nz]);

% 正演计算(假设已知模型,计算理论数据)
% 这里需要一个正演计算函数,例如forward_modeling
% data_calculated = forward_modeling(model, electrodes, ...);

% 反演计算
% 定义目标函数
objective = @(model) norm(data_measured - forward_modeling(model, electrodes, ...))^2;

% 定义正则化项
regularization = @(model) norm(model - rho0, 'fro')^2;

% 定义总目标函数
total_objective = @(model) objective(model) + 0.1 * regularization(model);

% 使用优化算法进行反演
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter', 'Algorithm', 'sqp');
model_inverted = fmincon(total_objective, model, [], [], [], [], [], [], [], options);

% 可视化反演结果
slice(model_inverted, 1:nx, 1:ny, 1:nz);
shading interp;
colorbar;
title('Inverted Model');
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');

代码说明:

  1. 初始化参数:设置网格大小、网格间距和初始电阻率值。
  2. 创建初始模型:生成一个三维电阻率模型,初始值为rho0
  3. 正演计算:使用正演函数forward_modeling计算理论数据。正演函数需要根据具体问题实现,通常涉及有限元或有限差分方法。
  4. 反演计算
    • 定义目标函数:计算理论数据与实测数据之间的差异。
    • 定义正则化项:防止反演结果过于复杂,增加稳定性。
    • 定义总目标函数:结合目标函数和正则化项。
    • 使用fmincon函数进行优化反演。
  5. 可视化反演结果:使用slice函数绘制反演后的三维模型。

注意事项:

  • 正演函数forward_modeling需要根据实际问题实现,可能涉及复杂的数值计算。

  • 反演过程中可能需要调整正则化参数和优化算法的设置。

  • 可以使用RESINVM3D工具包等现成的MATLAB工具进行三维直流电法反演。反演问题求解:基于MATLAB的反演问题求解算法实现和应用,包括反演问题数值模拟、反演问题参数优化和反演问题结果分析

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    可以参考以下链接

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  • https://blog.csdn.net/feng1790291543/article/details/136265816

  • 基于matlab版本的三维直流电法反演代码

希望这个代码示例能帮助你入门三维直流电法反演。如果有更具体的需求或问题,可以进一步探讨。