• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于Attention机制的CNN-BiLSTM瞬变电磁实时反演方法
  • 78
  • 作者

    古瑶解海军周子鹏李璐

  • 单位

    西安科技大学地质与环境学院国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

  • 摘要
    瞬变电磁一维反演方法存在耗时长、参数难以调控、过于依赖初始模型等缺陷。为此,提出一种基于注意力机制的卷积-双向长短时记忆神经网络(AC-BiLSTM)瞬变电磁实时反演方法,充分利用时间差,在非观测时间进行模型训练,在观测时间对当下采集数据进行实时反演。整个过程中,以实测数据加入一定比例正演数据作为数据集,以监督学习方式将采样时间-视电阻率作为输入特征,以测井约束的Occam反演结果作为学习目标,基于卷积神经网络和长短期记忆神经网络搭建编码器-解码器模型,并针对数据特性,在解码器部分加入注意力机制对隐藏层输出数据进行重点提取,最后经全连接层获得深度-电阻率数据。研究结果表明:AC-BiLSTM算法能充分挖掘数据时空特性,快速获得符合地层电性特征的电阻率成像结果,在瞬变电磁正演数据集上的预测值与正演模型拟合优度达0.898、平均误差18.44、平均相对误差0.065,与单一长短期记忆神经网络及Occam方法相比,拟合优度分别提高了0.086、0.176,平均误差分别减小了2.97、9.32,平均相对误差分别减小了0.012、0.068;通过对V8电法工作站实测瞬变电磁数据的AC-BiLSTM反演,快速实现了研究区地层的精准分层、圈定了煤矿采空区分布范围,获得成果与真实情况一致。
  • 关键词

    瞬变电磁卷积神经网络长短时记忆神经网络注意力机制反演

  • 引用格式
    古瑶,解海军,周子鹏,李璐.基于Attention机制的CNN-BiLSTM瞬变电磁实时反演方法[J/OL].煤田地质与勘探:1-10[2023-06-29].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230626.2144.002.html
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