SoilGen: 用于岩土与地震分析的合成地层剖面生成综合工具

岩土与地震应用——从场地响应分析和 HVSR 模拟到频散曲线建模——日益依赖大规模、标注良好的数据集以进行稳健的模型开发。然而，公开可用的钻孔数据集稀缺，加之高质量现场记录具有专有性质，为数据驱动研究（尤其是机器学习）造成了显著瓶颈。为解决这一限制，本研究引入了 SoilGen，一个开源框架，可程序化地生成物理一致的多层土壤柱作为合成地层剖面。与简单随机化不同，SoilGen 计算完整的地球物理性质套件，包括层厚度、剪切波速度、P 波速度、密度和泊松比，同时施加物理约束以确保真实性。概述了该框架的算法基础及其实现，并通过与场地表征和近地表地球物理相关的代表性近地表地质场景展示了其效用。通过促进生成超过十万个实现的大规模模型库，SoilGen 使全面的参数化研究和训练需要大量标注数据集的深度学习反演网络成为可能，用于剪切波速度剖面分析和相关场地表征任务。