兩種優化算法在反演斷層滑動速率中的對比研究＊

李 鵬

（四川西南交大鐵路發展有限公司，四川 成都610032）

0 引 言

通過地面大地測量數據反演大斷裂的滑動速率等動態參數，從而通過地面觀測到的地表變形來認識斷層滑動的動力過程，是大地測量研究的主要問題之一。一般，在大地測量反演研究中，首先要根據實際問題選擇一個近似地球物理模式，例如在震源參數反演中，一般采用彈性位錯模式［1－2］。若選擇的模型在理論上過于“真實”，由于數學處理困難，常使反演工作無法進行。因此，實際應用中必須在“模型”與“算法”之間取折衷方案。從數學的角度來看，反演是一個優化過程，就是要尋找一個能最好地解釋觀測數據的物理模型，使實際觀測值與理論計算值的差異最小。

大地測量反演問題的算法，國內外的有關學者作了大量有意義的嘗試，數值算法，尤其是優化反演方法的研究最為普遍，并取得了相當豐富的研究成果。如用Monte Carlo法或改進的Monte Carlo法反演斷層參數［3－4］；利用水準測量資料結合遺傳算法和最小二乘聯合反演了共和地震的同震位錯參數［5］；采用模擬退火法結合GPS和遠場地震波資料對1999年臺灣地震震源破裂過程進行了反演計算研究［6］。為了豐富大地測量數據反演問題的求解方法，將一種新的啟發式算法——蟻群算法進行斷層的參數反演，并基于位錯模式，采用模擬的地面位移場，進行了斷層三維滑動速率的反演，與傳統的優化算法蒙特卡洛法反演的結果進行了比較，得出了蟻群算法的可靠性和穩定性優于蒙特卡洛法等結論。……