改进VFSA算法在重力模拟退火反演中的应用

"改进的重力模拟退火反演研究 (2002年)"这篇论文主要探讨了地球物理学中的一种非线性优化算法——模拟退火(Simulated Annealing, SA)算法在重力反演问题上的应用。作者针对传统VFSA（Very Fast Simulated Annealing）算法的不足，提出了改进的VFSA算法（CMVFSA），以提高算法的计算效率和稳健性。 VFSA算法是模拟退火算法的一种变体，旨在快速寻找全局最优解。然而，VFSA在实际应用中存在两个主要问题：一是计算效率较低，二是算法的稳定性不足。为了解决这些问题，论文作者分析了VFSA在模型扰动和退火计划方面的缺陷，并提出相应的改进措施，使算法在保持寻找全局最优解能力的同时，减少了计算时间和提高了算法的稳定性能。 此外，论文还关注了在重力反演过程中出现的等值效应问题。等值效应指的是在反演结果中，密度界面呈现出锯齿状，这在地质解释上通常是不理想的。为克服这一问题，作者将重力正演计算的单元体由传统的形状改为了垂直侧边梯形单元。通过合并同一层位的垂直侧边梯形单元形成大单元进行计算，这种方法不仅加快了正反演的计算速度，还显著提升了正反演的精度。 论文通过模型试验和实际地质数据的处理，验证了改进后的模拟退火重力反演方法的有效性。这些实验结果表明，CMVFSA算法能有效地改善反演质量，提供更加平滑、符合地质逻辑的密度界面，从而提高了地质解释的可靠性。 这篇论文在地球物理学的反演方法上做出了重要贡献，它不仅改进了VFSA算法，提高了计算效率和反演结果的质量，而且为解决重力反演中的等值效应提供了新的思路。这一研究对于地球物理学家在处理复杂地质问题时选择合适的反演算法具有重要的参考价值。