Mejora de la inversión sísmica de pequeñas reflexiones escasas con algoritmo híbrido iterativo de umbralización
Autores: Feng, Yue; Dai, Ronghuo; Fan, Zidan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejora de la inversión sísmica de pequeñas reflexiones escasas con algoritmo híbrido iterativo de umbralización
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Inversión sísmica
Pico escaso
Norma L0
Algoritmo de umbralización duro iterativo
Algoritmo de umbralización óptimo relajado
Algoritmo de umbralización híbrido iterativo
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La inversión sísmica es un proceso de imagen o predicción de las propiedades espaciales y físicas de estratos subterráneos. El más comúnmente utilizado es la inversión sísmica de pico disperso con regularización dispersa. Hay muchos métodos efectivos para resolver la regularización dispersa, como la norma L0, la norma L1, la norma L1 ponderada, etc. Este documento estudia la inversión de pico disperso con norma L0. Por lo general, se resuelve mediante el algoritmo de umbral duro iterativo (IHTA) o sus variantes más rápidas. Sin embargo, los algoritmos de umbral duro a menudo conducen a un aumento brusco u oscilación numérica del residual, lo que afectará los resultados de la inversión. Para hacer frente a este problema, este documento propone la idea del algoritmo de umbral óptimo relajado (ROTA). En el proceso de solución, debido a la particularidad de las restricciones dispersas en este modelo de relajación convexa, este modelo se puede considerar como un problema de norma L1 al tratar con la ubicación de elementos no nulos. Utilizamos un algoritmo de umbral suave iterativo modificado (MISTA) para resolverlo. Por lo tanto, se forma un nuevo algoritmo llamado algoritmo de umbral híbrido iterativo (IHyTA), que combina IHTA y MISTA. Las pruebas de datos sísmicos sintéticos y reales muestran que, en comparación con IHTA, los resultados de IHyTA son más precisos con el mismo SNR. IHyTA mejora la resistencia al ruido.
Descripción
La inversión sísmica es un proceso de imagen o predicción de las propiedades espaciales y físicas de estratos subterráneos. El más comúnmente utilizado es la inversión sísmica de pico disperso con regularización dispersa. Hay muchos métodos efectivos para resolver la regularización dispersa, como la norma L0, la norma L1, la norma L1 ponderada, etc. Este documento estudia la inversión de pico disperso con norma L0. Por lo general, se resuelve mediante el algoritmo de umbral duro iterativo (IHTA) o sus variantes más rápidas. Sin embargo, los algoritmos de umbral duro a menudo conducen a un aumento brusco u oscilación numérica del residual, lo que afectará los resultados de la inversión. Para hacer frente a este problema, este documento propone la idea del algoritmo de umbral óptimo relajado (ROTA). En el proceso de solución, debido a la particularidad de las restricciones dispersas en este modelo de relajación convexa, este modelo se puede considerar como un problema de norma L1 al tratar con la ubicación de elementos no nulos. Utilizamos un algoritmo de umbral suave iterativo modificado (MISTA) para resolverlo. Por lo tanto, se forma un nuevo algoritmo llamado algoritmo de umbral híbrido iterativo (IHyTA), que combina IHTA y MISTA. Las pruebas de datos sísmicos sintéticos y reales muestran que, en comparación con IHTA, los resultados de IHyTA son más precisos con el mismo SNR. IHyTA mejora la resistencia al ruido.