微震震源定位方法多種方法講解及MATLAB程序課件

定位方法牛頓迭代法線性定位方法Geiger定位方法定位方法牛頓迭代法線性定位方法Geiger定位方法一、定位的目的及意義由于大尺度巖體結(jié)構(gòu)體積較大，外形不規(guī)則，且一些破裂區(qū)域?yàn)槿藛T無(wú)法到達(dá)的盲區(qū)(如巖體內(nèi)部破裂)，這給現(xiàn)場(chǎng)勘察分析大尺度巖體結(jié)構(gòu)造成很大困難。只有實(shí)現(xiàn)了高精度的定位才能為大尺度巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。微震震源空間位置是最為重要的微震監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的參數(shù)之一。一、定位的目的及意義由于大尺度巖體結(jié)構(gòu)體積較大，外形不規(guī)則，二、定位方法2.1線性定位方法線性定位方法是針對(duì)微震參數(shù)數(shù)據(jù)未知量建立相應(yīng)數(shù)量的線性方程組的數(shù)學(xué)求解。特點(diǎn)：求解快速便捷，無(wú)需進(jìn)行反復(fù)的迭代計(jì)算，求解快速。二、定位方法2.1線性定位方法推導(dǎo)：推導(dǎo)：線性偽代碼線性偽代碼線性法程序線性法程序線性法程序線性法程序二、定位方法2.2Geiger定位方法

Geiger定位方法是一種經(jīng)典的定位方法，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)定位中應(yīng)用廣泛，效果較好。其同時(shí)根據(jù)多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)到時(shí)時(shí)差，選取一個(gè)合適的迭代初值，通過(guò)求導(dǎo)獲得修正量不斷迭代修正，使時(shí)間殘值函數(shù)趨于最小化，取得最優(yōu)定位解。特點(diǎn)：相對(duì)于線性定位方法更精確。對(duì)初值的選取比較敏感，所以選擇第一觸發(fā)點(diǎn)作為初值進(jìn)行迭代。二、定位方法2.2Geiger定位方法推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，1912），建立直角坐標(biāo)系的線性觀測(cè)方程組。推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，191推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，1912），建立直角坐標(biāo)系的線性觀測(cè)方程組。推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，191Geiger偽代碼（1/2）Geiger偽代碼（1/2）Geiger偽代碼(2/2)Geiger偽代碼(2/2)Geiger法程序（1/3）Geiger法程序（1/3）Geiger法程序（2/3）Geiger法程序（2/3）Geiger法程序（3/3）Geiger法程序（3/3）二、定位方法2.3Newton定位方法二、定位方法2.3Newton定位方法求解非線性方程組假設(shè)已有一個(gè)解的初始近似值為（x(0)，y(0)）利用泰勒級(jí)數(shù)近似求解非線性方程組假設(shè)已有一個(gè)解的初始近似值為（x(0)，線性方程組

近似值修正將這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，就是牛頓迭代算法線性方程組近似值修正將這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，就是牛頓迭代算法Newton偽代碼Newton偽代碼Newton法程序（1/2）Newton法程序（1/2）Newton法程序（2/2）Newton法程序（2/2）三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比由上表可知，線性定位法所得結(jié)果總體誤差最大，雖然這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單快捷，無(wú)迭代修正，但是總體誤差過(guò)大，實(shí)際中并不適用；Geiger定位法相比于線性定位法來(lái)講，總體誤差要小些，并且迭代次數(shù)較少，收斂較快。但是Geiger定位法至關(guān)重要的一點(diǎn)是迭代初值的選擇，合適的迭代初值才能迭代出全局最小值，在實(shí)際定位過(guò)程中，通常采用第一觸發(fā)傳感器為初值迭代，當(dāng)A’A接近奇異時(shí)或?qū)嶋H震源位置距傳感器較遠(yuǎn)時(shí)常出現(xiàn)無(wú)法定位求解；Newton迭代法在三種方法中結(jié)果是最好的，因?yàn)樗氖諗織l件是對(duì)每個(gè)值都同時(shí)有要求的，它對(duì)初值的要求相比于Geiger法來(lái)說(shuō)要求低很多，結(jié)果容易收斂，雖然其迭代次數(shù)比Geiger稍微多點(diǎn)，但收斂速率還是比較快了。所以Newton迭代法是這里面最好的方法。三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比由上表可知，線性定位法謝謝??！謝謝??！定位方法牛頓迭代法線性定位方法Geiger定位方法定位方法牛頓迭代法線性定位方法Geiger定位方法一、定位的目的及意義由于大尺度巖體結(jié)構(gòu)體積較大，外形不規(guī)則，且一些破裂區(qū)域?yàn)槿藛T無(wú)法到達(dá)的盲區(qū)(如巖體內(nèi)部破裂)，這給現(xiàn)場(chǎng)勘察分析大尺度巖體結(jié)構(gòu)造成很大困難。只有實(shí)現(xiàn)了高精度的定位才能為大尺度巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。微震震源空間位置是最為重要的微震監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的參數(shù)之一。一、定位的目的及意義由于大尺度巖體結(jié)構(gòu)體積較大，外形不規(guī)則，二、定位方法2.1線性定位方法線性定位方法是針對(duì)微震參數(shù)數(shù)據(jù)未知量建立相應(yīng)數(shù)量的線性方程組的數(shù)學(xué)求解。特點(diǎn)：求解快速便捷，無(wú)需進(jìn)行反復(fù)的迭代計(jì)算，求解快速。二、定位方法2.1線性定位方法推導(dǎo)：推導(dǎo)：線性偽代碼線性偽代碼線性法程序線性法程序線性法程序線性法程序二、定位方法2.2Geiger定位方法

Geiger定位方法是一種經(jīng)典的定位方法，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)定位中應(yīng)用廣泛，效果較好。其同時(shí)根據(jù)多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)到時(shí)時(shí)差，選取一個(gè)合適的迭代初值，通過(guò)求導(dǎo)獲得修正量不斷迭代修正，使時(shí)間殘值函數(shù)趨于最小化，取得最優(yōu)定位解。特點(diǎn)：相對(duì)于線性定位方法更精確。對(duì)初值的選取比較敏感，所以選擇第一觸發(fā)點(diǎn)作為初值進(jìn)行迭代。二、定位方法2.2Geiger定位方法推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，1912），建立直角坐標(biāo)系的線性觀測(cè)方程組。推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，191推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，1912），建立直角坐標(biāo)系的線性觀測(cè)方程組。推導(dǎo)：基于Geiger法的基本思想（GeigerL，191Geiger偽代碼（1/2）Geiger偽代碼（1/2）Geiger偽代碼(2/2)Geiger偽代碼(2/2)Geiger法程序（1/3）Geiger法程序（1/3）Geiger法程序（2/3）Geiger法程序（2/3）Geiger法程序（3/3）Geiger法程序（3/3）二、定位方法2.3Newton定位方法二、定位方法2.3Newton定位方法求解非線性方程組假設(shè)已有一個(gè)解的初始近似值為（x(0)，y(0)）利用泰勒級(jí)數(shù)近似求解非線性方程組假設(shè)已有一個(gè)解的初始近似值為（x(0)，線性方程組

近似值修正將這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，就是牛頓迭代算法線性方程組近似值修正將這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，就是牛頓迭代算法Newton偽代碼Newton偽代碼Newton法程序（1/2）Newton法程序（1/2）Newton法程序（2/2）Newton法程序（2/2）三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比三、誤差分析及結(jié)果對(duì)比由上表可知，線性定位法所得結(jié)果總體誤差最大，雖然這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單快捷，無(wú)迭代修正，但是總體誤差過(guò)大，實(shí)際中并不適用；Geiger定位法相比于線性定位法來(lái)講，總體誤差要小些，并且迭代次數(shù)較少，收斂較快。但是Geiger定位法至關(guān)重要的一點(diǎn)是迭代初值的選擇，合適的迭代初值才能迭代出全局最小值，在實(shí)際定位過(guò)程中，通常采用第一觸發(fā)傳感器為初值迭代，當(dāng)A’A接近奇異時(shí)或?qū)嶋H震源位置距傳感器較遠(yuǎn)時(shí)常出現(xiàn)無(wú)法定位求解；Newton迭代法在三種方法