通过预训练速度模型生成变换网络实现浅层到深层先验传播

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内容提要

本文提出了一种基于生成扩散模型的全波形反演优化方法,结合地下速度模型与地震观测数据,提高模型重构精度。研究中使用生成对抗神经运算器(GANO)和深度学习技术,开发了条件地面运动合成算法(cGM-GANO),并在南加州地震中心和日本KiK-net数据集上验证了其有效性。结果表明,该方法在复杂地震速度反演中表现优异,能够生成高保真速度模型,提升地下结构的准确性和可靠性。

Q&A

什么是cGM-GANO算法,它的主要功能是什么?

cGM-GANO算法是一种条件地面运动合成算法,结合生成对抗神经运算器,能够根据震级、破裂距离等条件生成三分量振动加速度时间历程。

SVInvNet在地震速度反演中有什么优势?

SVInvNet采用增强型多连接编码器-解码器结构,能够有效处理复杂信息,解决非线性地震速度反演的挑战,并在较小的数据集上表现优异。

如何通过物理原理指导的扩散模型生成高保真速度图?

通过使用EdGeo工具包,结合物理原理指导的扩散模型,可以生成高保真速度图,用于微调机器学习模型。

该研究如何量化迁移速度模型的不确定性?

研究采用变分推理和条件归一化流方法,量化迁移速度模型的不确定性,并分析其对成像的影响。

全波形反演中的非线性和非唯一问题是如何解决的?

通过使用深度生成模型作为地震学参数的先验分布,结合变分贝叶斯推理方法,解决全波形反演中的非线性和非唯一问题。

反演-深度操作网络(Inversion-DeepONet)有什么创新之处?

Inversion-DeepONet利用多种频率与位置的数据集,提升了模型对地质结构的描述与建模能力,表现出优于现有FWI方法的准确性和泛化能力。

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