瞬变电磁法非线性优化反演算法对比

摘要

瞬变电磁法(TEM)属于时间域电磁探测方法,被广泛应用于矿产资源勘探、煤矿突水突泥调查以及岩溶调查等领域.传统的瞬变电磁数据处理方法采用“烟圈”快速成像或者线性迭代方法,存在精度低、易陷入局部极小值以及灵敏度矩阵计算量大等不足.本文提出将非线性优化算法应用到瞬变电磁数据反演中,采用粒子群优化(PSO)算法和萤火虫算法进行对比分析,建立典型的三层和四层地电模型,分析两种算法的收敛特性和抗噪特性.研究结果表明:虽然PSO算法具有较高的计算效率,但数据处理精度低,抗噪能力差;而萤火虫算法在抗噪性、数据处理精度等方面均优于PSO算法.最后,采用两种算法对实测数据进行处理,反演结果验证了上述结论.