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利用积分方程法实现了均匀导电半空间三维大地电磁响应的数值模拟。求取张量格林函数积分时,采用二次剖分算法解决计算中奇异值问题,对于含有贝塞尔函数的积分项,利用结合连分式展开的高斯求积代替常规的快速汉克尔变换方法,确保了张量格林函数的正确计算并提高了计算精度。最后通过数值模拟结果的对比及模型试算验证了算法的正确性,所实现的三维大地电磁数值模拟算法为理论研究三维地电构造的大地电磁响应的分布规律提供了有效的工具,也为研究三维反演算法奠定了基础。 相似文献
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利用积分方程方法以及半空间并矢格林函数的快速算法对埋地目标体矢量电磁散射进行正演计算。首先,利用半空间电磁并矢格林函数建立起埋地目标体的体积分方程。然后通过将空间偏导转移至格林函数谱域积分的积分号之外,并采用离散复镜像方法来近似余下的零阶索末菲积分,进一步得到并矢格林函数各个分量的闭合形式。由于避免了对索末菲积分的繁琐数值计算,使得生成反应矩阵和计算散射场时由半空间并矢格林函数计算带来的瓶颈问题得到较好的克服,因而极大地提高了埋地目标体电磁响应正演计算效率,同时也能保证足够的精度。 相似文献
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瞬变电磁场时域格林函数解 总被引：3，自引：3，他引：0
近源时间域电磁场具有信号强、探测深度大、精度高等优点，但传统勘探电磁场理论中偶极子近似在近源会引起较大误差，导致这一优势的发挥受到了制约.开展直接时间域电磁场解析式研究，是解决这一问题的途径之一.本文提出在点电荷微元假设下，引入时域格林函数，求取瞬变电磁场时间域解析解.采用积分运算法，把电磁场阻尼波动方程的求解问题转化为求其格林函数积分形式解的问题；建立辅助路径解决奇点问题，利用复分析中的约当引理、留数定理和广义函数等理论和方法，推导计算出时间域格林函数的时空四重广义积分.得到达朗贝尔方程的直接时域格林函数精确解析式，与传统方法“比拟”出的公式具有相同的形式，验证了本文推导的时域格林函数解析公式的正确性；推导出扩散方程的直接时间域解析解.通过与时变点电荷源时间域的电磁响应近似表达式进行对比，得出本文所推导的公式计算精度较高的结论；建立了全空间回线源瞬变电磁场问题的直接时间域求解公式.为解决全场区瞬变电磁场精细探测直接时域解析问题提供了基础理论. 相似文献
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本文发展了积分方程法用于层状介质中三维不均匀体的大地电磁模拟算法（简称MT）.分为二个步骤:第一步,异常体用等效的散射电流代替,通过层状介质中的格林函数,建立以散射电流为未知参数的积分方程;第二步,把求得的散射电流乘上相应的格林函数,即得地面上的二次电磁场,由此而计算出各种MT响应. 文中采用了数值滤波与插值、群变换以及格林矩阵带状化三个方面的数值处理方法,提高了计算效率.通过与已发表的三维MT计算结果对比及格林函数互易性检验,表明了该算法的正确性.在此基础上,进行了数值模拟,初步讨论了三维MT曲线的畸变特点. 相似文献
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远距离井间电磁成像方法可以实现500 m以上地层剖面成像,在资料反演中反演地层的精度以及速度是研究的重点和难点.本文提出利用格林函数方法取代差分近似方法计算雅克比矩阵的快速算法,通过与全空间差分近似法对比,验证了快速雅克比矩阵算法的正确性,格林函数方法极大地提高了反演成像效率;通过建立地质模型进行仿真,验证了格林函数方法求取雅克比矩阵的高斯牛顿反演算法完全可应用于远距离井间电磁成像,实现了对二维地层电参数以及边界位置的确定.反演速度是差分近似法的数十倍. 相似文献
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格林函数在解决电磁场和直流电场问题的积分方程法和边界单元法等方法中有着广泛的应用.在应用格林函数时会遇到格林函数奇异性的问题，即其在源区域的内部，当场点和源点重合时，会碰到对格林函数为无穷大，积分为奇异积分.对于不同问题中遇到的不同形式的格林函数奇异性问题的各种处理方法进行了分析和评述.对于标量格林函数奇异性问题处理方法有：挖去法、级数展开法、绕开法和解析法等.对于并矢格林函数奇异性问题处理方法有：分量处理法、源并矢法和拟源并矢法等处理方法.通过对实际工作中所遇到的新方法新问题中的不同形式的格林函数的研究，提供了奇异性问题的处理的方法和途径. 相似文献
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Ari Ben-Menahem 《Pure and Applied Geophysics》1988,128(1-2):133-146
A nonstochastic and noniterative theory of vector scattering in inhomogeneous media is presented. The elastodynamic vector wave-equation for 3D inhomogeneous media is solved for a weak heterogeneity at the high-frequency region. It is shown that there exists a forward scattered field which decays slowly along the source-receiver path. Its rate of attenuation depends on the azimuth of the path relative to the direction of the inhomogeneity, but is independent of frequency. The Green's tensor for the above regime is derived in closed form and leads to the quantification of fields of dipolar sources in weak inhomogeneous media. The inhomogeneity at the source creates a source-induced scattering (in addition to path-scattering) having a radiation-pattern that bears the signature of the source. The availability of the analytic Green's tensor, in conjunction with the Huygens-Kirchhoff-Helmholtz formalism, opens new ways to calculate the scattered fields due to various structural inhomogeneities applicable to exploration and earthquake seismology. The theoretical results of this study point to the conclusion that the scalar wave approximation may not always be valid for the propagation of seismic waves in the earth's lithosphere. 相似文献
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Electromagnetic induction of a three-dimensional conductivity inhomogeneity in the two-layered earth
Summary The calculation of the elements of Green's tensor function is presented for solving the problem of the electromagnetic induction by means of a vector integral equation. A two-layered Earth is considered as the medium, the surface layer including a three-dimensional conductivity inhomogeneity. Use is made of the boundary condition requiring the vertical component of the electric current to be zero at the Earth's surface which partly simplifies the theoretical computation. Long-period asymptotics of the individual complicated functions, occurring in Green's tensor function as well as in the tensor function required to calculate the components of the anomalous magnetic field at the surface of the halfspace, were effected. With the aid of these asymptotics one can obtain estimates of the functions occurring in the theoretical analysis of the problem. 相似文献
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本文在对称地震矩张量反演的基础上，进一步研究了非对称地震矩张量时间域反演的理论与方法，结果表明:非对称地震矩张量反演与对称地震矩张量反演类似，只需将对称地震矩张量反演方法略加改动，即增加3个待解参数，便可实现非对称地震矩张量反演.为了判断非对称地震矩张量反演相对于对称地震矩张量反演是否存在过度拟合，运用了AIC准则 (赤池信息准则).为了定量地描述地震矩张量之间的差异，引入了地震矩张量的矢量表示法.通过分析格林函数与地震矩张量各分量之间的关系，得出:在非对称地震矩张量反演时，若仅用垂直向地动位移数据，将无法区分Mxy与Myx这两个分量, 需要同时运用垂直向与水平向地动位移数据进行联合反演才能区分Mxy与Myx; 若采用不同的速度结构模型或不同的格林函数计算方法，则需重新评估地震矩张量各分量的分辨度问题.为检验非对称地震矩张量反演方法的可行性, 利用合成地震图进行了一系列数值试验.数值试验结果表明，在非对称地震矩张量反演中，有必要引入S波进行P波与S波联合反演以提高反演的准确性和判定断层面的能力. 相似文献
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本文给出一种用积分方程法配合有限差分法计算位于导电介质中三维导体的电磁响应的新途径,在二层大地条件下给出了具体计算方法和结果。详细讨论了围岩介质的导电性对导体异常的影响。这对于开展低阻覆盖层地区的电磁法工作具有一定的指导意义。 相似文献
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全张量探测技术以其信息量大、精度高、干扰小等优点在地球物理领域中得到广泛应用.本文提出采用张量局部波数法来进行位场全张量数据的解释,首先给出了张量局部波数的定义,然后推导出利用张量局部波数法进行反演的基本公式.本文方法在进行张量数据反演时无需事先知道场源体的类型(构造指数)即可获得场源体的位置信息,且可根据位置参数对场源体的类型进行估计.通过理论模型证明张量局部波数法可以很好地完成位场全张量数据的反演工作,并将其与常规局部波数法进行对比,证明全张量局部波数法的反演结果更加准确,即使在测点分布不合理的情况下,张量局部波数法仍可以获得准确的结果.最后应用张量局部波数法对美国得克萨斯州实测重力数据进行了反演,其反演结果与已有的研究成果相一致. 相似文献
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Jaroslava Sisáková 《Studia Geophysica et Geodaetica》1990,34(1):32-36
Summary In this paper the solution of the direct magnetic problem for two-dimensional bodies, founded on the application of Green's theorem is derived. This solution is derived under the assumption that the components of the magnetization vector have continuous derivatives with respect to the coordinates and that they are continuous within the body. The problem is solved in terms of Green-type integrals for the scalar and vector potential of the magnetostatic field and it may serve the purpose of solving the problem of the analytical continuation of the external field into the body. 相似文献