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复电阻率法二维有限元数值模拟 总被引：9，自引：2，他引：9
伴随着复电阻率法的广泛应用，发展精确和快速的正演和反演算法成为复电阻率法研究的重点.本文采用基于三角单元剖分的有限单元法进行了复电阻率二维数值模拟研究.为了提高计算速度，对无穷远边界进行了近似处理.整个正演计算过程分为两步，首先采用有限单元法计算四个不同频率的视复电阻率数据，然后对前一步得到的视复电阻率数据采用递推算法计算视Cole-Cole参数.采用这种正演算法与一维正演的结果进行了对比，验证了本文方法的正确性.设计了两个二维极化模型，数值模拟结果表明视复电阻率和Cole-Cole视参数等值线断面图对于异常目标体都有比较明显的反映. 相似文献
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电性源地空瞬变电磁法具有工作效率高、勘探深度大、采集信号信噪比高、适用于地形地质条件复杂地区等优点.但是,到目前为止,由于尚未建立起该方法的解释系统,大大制约了该方法的发展.本文旨在建立起完整的地空电磁探测系统,丰富整个探测系统的理论.本文围绕地空瞬变电磁法全域视电阻率定义、瞬变电磁虚拟波场的克希霍夫偏移成像、逆合成孔径成像方法三个科学问题进行了系统研究.提出了用磁场强度定义全域视电阻率的迭代算法,理论模型试验结果表明计算出的视电阻率曲线首支趋于第一层电阻率,尾支趋于最后一层电阻率,实现了全空域、全时域视电阻率的计算;在先前研究的基础上,实现了适合电性源地空装置的瞬变电磁虚拟波场的克希霍夫偏移成像;采用相关迭加技术,实现孔径内多测点数据合成,将传统的单点处理方式发展成为逐点推移多次覆盖的逆合成孔径处理方法.层状模型试验表明:(1)全域视电阻率能够光滑、完整、渐变地反映出模型的电性信息变化;(2)当改变三层模型中间层电阻率时,全域视电阻率曲线随着参数的改变分异明显,对电性层的识别容易且直观;(3)由于在电阻率计算中同时考虑了接收机高度、偏移距、时间等各参数的影响,全域视电阻率可实现全空域、全时域的视电阻率计算.含水采空区的复杂模型算例表明:(1)根据不同测线的全域视电阻率结果可以看出,在靠近采空区的位置,全域视电阻率断面可以清晰地反映出采空区的空间位置,随着测线离采空区越来越远,采空区异常越来越弱直至消失;(2)波场变换和偏移成像的结果显示存在两个电性差异较大的界面,上界面指示地表,由于空气和大地之间的电性差异较大,故该界面波场信号反映强烈,遍布整个区域,下界面异常信号则主要集中在中部,向外逐渐减弱,指示采空区;(3)逆合成孔径成像结果表明地表界面在合成前后没有变化,而采空区异常合成后范围明显变小,且异常边界清晰,指示的采空区位置与模型吻合很好.本文借助于逆合成孔径雷达成像的基本思想,建立了一套电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像方法.基于反函数思想结合迭代算法提出的电性源地空瞬变电磁法的全域视电阻率定义方法,实现了全空域、全时域的视电阻率计算;借鉴瞬变电磁拟地震偏移成像算法,实现了瞬变场的三维成像;借鉴逆合成孔径雷达的思想,提出电性源瞬变电磁地空逆合成孔径算法,进一步提高了成像的分辨率.采空区模型算例表明相关叠加合成确实具有增强有用信号、提高信噪比、提高分辨率的诸多优点,证实了瞬变电磁地空逆合成孔径成像方法的有效性. 相似文献
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地-井瞬变电磁(TEM)方法是在地表发射,探头沿钻孔(井)测量瞬变响应的一种井中物探方法.由于接收探头沿钻孔深人地下,因此能够获得更加可靠的地下目标体信息,尤其当存在低阻覆盖层、浅部矿化等地质干扰,或者勘查深部规模不大之良导矿体时,地-井TEM方法的优势更加明显.相对于磁性源系统,电性源系统发射功率大,辐射面积广,更适合地形复杂地区之深部找矿.本文的目的是研究电性源地-井TEM的近似解释方法,首先给出了层状介质电偶极子在地下的TEM响应,进而通过电偶极子叠加的方式获得了电性源条件下的TEM响应.利用感应磁场与均匀半空间电阻率的单调关系通过反函数定理进行了全域视电阻率定义.理论模型的视电阻率计算结果显示,不同深度测点的视电阻率曲线首支不同,而尾支基本一致.这说明了全域视电阻率是测点周围有限范围内介质的综合反映,所以不同深度测点的视电阻率曲线首支所反映的范围是不同的.绘制了不同时间道视电阻率剖面曲线,以期显示地下电性分布规律.计算结果表明全域视电阻率定义能够基本可靠地反映地下信息,从而为该技术在矿区深部找矿的应用提供有力支持. 相似文献
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本文针对多辐射场源地空瞬变电磁法理论,建立了相应的多分量全域视电阻率定义方法.分析了利用磁场强度进行多辐射场源地空系统全域视电阻率定义的优点,针对磁场强度的各个分量,提出了各自的全域视电阻率算法,实现了多分量、全时域、全空域视电阻率计算,并分析了偏移距对全域视电阻率的影响.通过调整源的相对位置及电流方向等参数,多辐射源瞬变电磁地空系统不仅可以加强不同分量信号强度,削弱随机干扰,还可更好地分辨地下异常体的位置.通过对所设计模型的处理,证实了多辐射场源地空系统多分量全域视电阻率算法的有效性,也验证了多辐射场源地空系统的优势. 相似文献
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D. PATELLA 《Geophysical Prospecting》1974,22(2):315-329
A method is described to transform a dipole sounding curve, obtained with any one of the common dipole arrays over a horizontally layered earth, to the form of a Schlumberger sounding curve. Starting from the general expression which relates the dipole apparent resistivity to the Schlumberger apparent resistivity and its derivative with respect to the spacing, it is possible with some approximations to derive an easy numerical computation procedure in order to perform the transformation. The applicability of the method is discussed briefly. 相似文献
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视电阻率在电磁法勘探中起重要作用，可以作为初步解释结果，多通道瞬变电磁法通过大地脉冲响应的峰值时刻定义视电阻率.鉴于传统方法计算峰值时刻视电阻率需要恢复完整大地脉冲响应，本文通过研究大地脉冲响应及其频谱特征，提出一种新的频率域比值法.利用参考谱及其与一般谱的伸缩因子计算一般谱的峰值时刻，进而得到视电阻率.该方法只需大地脉冲响应单个频点幅度谱，从而不用估计整个大地脉冲响应.实际计算时，可以用大地脉冲响应多个频点幅度谱得到平均视电阻率.模拟数据与实测数据结果表明，在一维介质中，频率域比值法可以得到合理的视电阻率. 相似文献
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由于可控源音频大地电磁法（CSAMT）采用人工场源在大大增加信号强度的同时也带来了在近区产生非平面波效应的问题，其表现特征为在双对数坐标中卡尼亚电阻率曲线呈45°上升，即所谓的近场效应.本文首先提出了基于牛顿迭代法求解视电阻率方程的近场效应校正方法，通过对二层、三层理论模型试算验证了该方法的有效性；为进一步增强对噪声的压制能力，本文进一步引入了遗传反演的思想，将全频段误差最小作为目标函数，采用自适应正则化方法引入模型参数梯度最小作为稳定因子，由遗传算法求解得到校正后视电阻率，通过对理论模拟数据加随机噪声的校正结果，表明该方法在实现近场校正的同时能剔除噪声干扰，得到的结果与理论模拟曲线吻合度较高.通过对内蒙古曹四夭钼矿区实测CSAMT数据处理结果表明，牛顿法和遗传算法均能明显校正CSAMT因近场效应引起的假高阻异常，能更好地反映地电结构特征. 相似文献
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高频电磁波测井同时求解视电导率和视介电常数 总被引：6，自引：0，他引：6
利用 Ｌａｍｂｅｒｔ Ｗ函数的性质,针对单发单收和单发双收两种电磁波测井仪器,给出 了一种求解视介电常数和视电导率的方法．理论分析和数值实验表明,该方法在计算速度和 精度方面,明显优于传统的求解复杂非线性方程组的方法．与查表方法相比,该方法不需要 预先计算大量图版,且精度较高． 相似文献
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根据电磁波的传播特性，把视电阻率随周期变化的曲线转化为电阻率随深度变化的曲线，并以此作为初始反演的地电模型．通过初始地电模型得到的视电阻率曲线与真实模型的视电阻率曲线的对比，对初始地电模型的电阻率值进行校正．校正后的反演模型的视电阻率曲线与真实模型的视电阻曲线的拟合程度有所提高．然后如此反复进行多次校正，获得与真实模型更为接近的反演模型，反演的拟合误差一般小于ｌ％．模型试验和实际例子表明，该方法的拟合程度优于Ｂｏｓｔｉｃｋ法． 相似文献
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D. P. GHOSH 《Geophysical Prospecting》1971,19(4):769-775
In this paper a fast method is developed for computing apparent resistivity curves for known layer configurations. The method is based on the application of a linear filter to determine the apparent resistivity curve from, the kernel function. 相似文献
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DEEP TECTONIC STRESS CHANGE BASED ON LONG-TERM APPARENT RESISTIVITY TIME SERIES: A CASE STUDY FROM NORTH SECTION OF YISHU FAULT ZONE 
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下载免费PDF全文 Almost all the destructive earthquakes, so called tectonic earthquake, are produced by tectonic movement. The tectonic movement will cause resistivity changes in the earth. It's valuable for strong earthquake forecast to study the relationship between the resistivity change and tectonic movement. According to magnetotelluric sounding method, we establish a robust estimate method to calculate the long-term apparent resistivity from seismic station monitoring data. We first use 1D layered earth models to test the sensitivity of this method. Then we process the continually observed long term electromagnetic data in 4 years (from 2011 to 2014) from Anqiu seismic station which is very close to the north section of Yishu fault zone. The apparent resistivity curves and the apparent resistivity time series for different frequencies are obtained. The time series show the resistivity increase in the selected 4 years, which is in good agreement with the GPS baseline data. This also satisfies the results from rock mechanics experiments on deep rocks (upper mantle) that the resistivity will increase with improved stress in a high temperature and pressure environment. The method is valuable for studying electromagnetic precursor of strong earthquakes and strong earthquake prediction. 相似文献
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Constructing the Apparent Geological Model by Fusing Surface Resistivity Survey and Borehole Records
Jui-Pin Tsai Ping-Yu Chang Tian-Chyi J. Yeh Liang-Cheng Chang Chin-Tsai Hsiao 《Ground water》2019,57(4):590-601
We constructed an apparent geological model with resistivity data from surface resistivity surveys. We developed a data fusion approach by integrating dense electrical resistivity measurements collected with Schlumberger arrays and wellbore logs. This approach includes an optimization algorithm and a geostatistic interpolation method. We first generated an apparent formation factor model from the surface resistivity measurements and groundwater resistivity records with an inverse distance method. We then converted the model into a geology model with the optimized judgment criteria from the algorithms relating the apparent formation factors to the borehole geology. We also employed a non-parametric bootstrap method to analyze the uncertainty of the predicted sediment types, and the predictive uncertainties of clay, gravel, and sand were less than 5%. Overall, our model is capable of capturing the spatial features of the sediment types. More importantly, this approach can be arranged in a self-updated sequence to enable adjustments to the model to accommodate newly collected core records or geophysical data. This approach yields a more detailed apparent geological model for use in future groundwater simulations, which is of benefit to multi-discipline studies. 相似文献
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由于目前计算机内存和速度的限制,在对大面积重力资料进行三维密度反演时,已有的反演方法很难奏效.文中提出了一种基于位场分离与延拓的视密度快速反演方法：首先应用场分离的切割法对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;然后运用大深度向下延拓方法将各层的场延拓至相应的深度;最后反演出各深度层的密度.反演得到的密度是各深度层密度的近似分布,称为视密度反演.本反演方法克服了传统已有方法计算时间特别长、解稳定性差的缺点,在主频1.99 GHz的微机上,反演128×128×10个密度值的计算时间小于20 s,理论模型和实际资料的应用表明反演具有较好的效果. 相似文献
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采用小波分析方法进行CSAMT静态校正时,传统方法对视电阻率数据进行多尺度小波分解后,将所有尺度的细节系数设置为零,然后进行重构获得校正后的视电阻率.这使得在压制静态效应的同时,会损失一部分大构造异常的信息.针对传统小波分析方法在CSAMT静态校正中存在的问题,本文提出了基于小波变换模极大值法和阈值法相结合的静态效应校正方法.先对视电阻率数据进行多尺度小波变换,得到每一尺度上的模极大值,然后计算李氏指数进行静态效应的判断,通过设置合理的阈值,进行静态效应的压制.借助于正演模型和实测数据,验证了本方法的有效性.结果证明,本文提出的方法在压制静态效应的基础上,能够最大限度地保留大构造异常的信息. 相似文献
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以2013年4月20日芦山MS7.0地震震后5月3—24日距主震震中约7 km处所观测到的大地电磁数据为基础， 分析地下电阻率变化与较大余震(MS>3.0)活动的关系． 为确保用于地震异常分析的观测数据的可靠性， 基于大地电磁方法的特点， 使用稳定估算(robust)技术和相干度因子约束等方法得到各频点一定数量的自功率谱和互功率谱， 再根据视电阻率和相位曲线的分布形态， 剔除引起视电阻率和相位曲线突变的谱值之后得到高质量的视电阻率和相位曲线． 此外， 根据曲线形态和误差分布来判断数据质量， 剔除可能受到干扰影响的数据， 以获得能够真实地反映地下电阻率变化的视电阻率分析结果． 结果显示: 观测期内的yx极化模式的视电阻率值总体呈非单调的增大趋势， 最大增幅达27%; yx极化模式的视电阻率值几乎在每个相对集中的较大余震丛集后均会出现高值， 而较大余震丛集期间对应的则是视电阻率低值． 从物理机制上分析地震的电阻率效应源于微裂隙内孔隙流体的变化， 故推测芦山地震余震期间电阻率的增加趋势是由于震后应变释放区应力恢复和孔隙度恢复所致． 相似文献
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深入分析了均匀半空间中瞬变电磁场的解析表达式,发现瞬变响应曲线随地下电导率、发射回线边长与观测时间具有平移伸缩特性,并据此提出了一种新的直接计算全区视电阻率的方法.该法与现有计算全区视电阻率的方法的不同点在于：无需迭代和求解非线性方程,速度快,精度高,算法稳定,且只有惟一解. 相似文献