MATLAB实现的模拟退火重力异常反演系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，采用模拟退火算法对地球物理重力异常数据进行三维反演。系统集成温度衰减、状态接受准则与全局优化策略，可高效推断地下密度体分布，适用于地质勘探与科学研究。

详 情 说 明

基于模拟退火算法的地球物理重力异常反演系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的模拟退火反演算法，专门用于地球物理重力数据的反演解释。系统能够通过观测的重力异常数据，反推地下密度体的三维分布模型。算法包含温度衰减策略、状态接受准则和全局最优解追踪机制，支持多参数反演和不确定性分析，为地下结构探测提供有效的数值计算工具。

功能特性

• 完整的模拟退火优化框架：实现温度控制、状态生成、接受概率计算等核心组件
• 高效的重力正演计算：基于三维模型参数化快速计算理论重力异常
• 多参数反演能力：支持密度体几何参数和物性参数的同时反演
• 收敛性保障机制：包含自适应降温策略和马尔可夫链优化
• 不确定性分析：提供参数敏感度评估和反演结果可靠性分析
• 可视化输出：生成反演过程曲线图和三维模型展示

使用方法

数据准备

1. 准备观测重力异常数据文件（文本格式，包含测点X/Y/Z坐标和重力值）
2. 配置初始模型参数（密度体数量、空间边界、密度约束范围）
3. 设置算法参数（初始温度、降温速率、迭代次数、马尔可夫链长度）

运行反演

执行主程序启动反演计算，系统将自动：

• 读取输入数据和参数配置
• 执行模拟退火优化过程
• 监控收敛状态并保存中间结果
• 输出最终反演模型和分析报告

结果分析

• 查看最优密度体三维分布模型
• 分析反演收敛曲线评估算法性能
• 检查残差统计报告了解拟合质量
• 参考不确定性评估结果解释反演可靠性

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存需求：≥8GB RAM（建议16GB用于大型模型）
• 存储空间：≥1GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件整合了反演系统的核心功能流程，包括观测数据读取与验证、反演参数初始化、模拟退火算法主循环的执行控制、正演计算与目标函数评估、模型更新与最优解记录、收敛状态监测与迭代信息输出，以及最终反演结果的可视化生成与保存。该文件作为系统入口点，协调各功能模块协同工作，确保反演过程的完整执行。