利用MT新的视电阻率定义提高反演分辨率

在Cagniard提出的传统视电阻率定义和Basokur提出的视电阻率定义的优缺点基础上 ,提出了折衷的新视电阻率定义 ,它不仅可以减小曲线的振荡性 ,而且继承了Basokur视电阻率定义对电性薄层的良好分辨能力 ,并可以避免Basokur视电阻率定义下容易出现的低相位时视电阻率曲线抬升过快的现象 .通过模型和实际大地电磁测深资料的对比试验和处理解释 ,证明该方法可以提高反演计算的分辨率和准确性     

两种复合Cole-Cole模型的频谱差异研究与分析

对两种在频率域激发极化法中广泛采用的复Cole-Cole模型复电阻率频谱进行了理论对比分析.在参数取值相同时,二者复电阻率幅值和相位频谱存在较大差异;在同类参数变化量相同的情况下,两种模型复电阻率的幅值和相位变化量的频谱也不相同,相位变化量的差异大于幅值变化量的差异;不同的参数增加或减少时,对变化量的影响也不一样.研究揭示了在进行反演时因为两种模型选择上的不同,对反演结果造成差异的原因,为更深入研究激发极化效应机理,探究一种统一准确的极化模型提供了理论基础.     

MT法中静态效应及阻抗张量静态校正法

大地电磁测深法 (MT)中的静态效应使实测的视电阻率和相位曲线出现畸变 ,导致反演解释得出错误的结果 .基于大地电磁测深响应在高频时具有一维响应特征 ,作者提出了对阻抗张量或实测的电场分量实施静态校正的方法 ,由高频的实测数据求取电场畸变张量和静态校正张量 ,而后对全频域的实测阻抗张量进行校正 ,以获得无静态干扰的张量 .实践结果表明 ,通过校正静态效应 ,消除了静态效应对视电阻率和相位曲线产生的畸变现象     

秦王川盆地EH-43D数据场可视化模型研究

通过在秦王川盆地中部地区开展地球物理勘查,结合地面地质调查,已知钻孔录井、测井等资料,采用音频大地电磁测深二维反演技术和Petrel 3D可视化技术,建立秦王川盆地中部地区视电阻率参数下的3D地质模型.模型依据视电阻率变化和地层岩性之间的相互关系,精细刻划地下地质体结构,从3D立体结构上精确描述了地下岩石的电性响应特征,揭示了秦王川盆地中部地区第四系基底埋深分布规律.     

垂直磁偶源频率域电磁测深法一维正演及响应特征

为了探究磁偶源频率域电磁法的测深能力,本文以垂直磁偶源频率域电磁剖面装置为例,从垂直磁偶极子在一维层状介质的Z方向磁场公式出发,在低感应系数条件下推导了视电导率的表达式,最终实现了垂直磁偶源频率域电磁测深法的一维正演；然后通过对典型层状模型进行一维正演模拟,分析了磁偶源频率域电磁测深法的响应特征。研究结果表明：通过同时减小发射频率和增大收发距并保持频率与收发距平方的乘积不变能够实现电阻率测深,属于频率和几何测深联合方式,可见该方法能够准确地反映地下介质视电阻率的垂向变化信息。     

重金属污染场探测装置抗噪性能与灵敏度比较

为比较对称四极与三极电测深装置在重金属污染场探测过程中的抗噪性能与灵敏度，基于电场理论推导两探测装置信号强度关系与灵敏度方程。建立层状重金属污染场地二维模型，正演模拟视电阻率和视极化率变化规律，分别在无噪声、平均值5mV的扰动电压、5%随机噪声工况下，反演模拟两种探测装置视电阻率和视极化率误差。建立均匀大地介质和二层水平均匀介质模型，利用Comsol软件对两探测装置进行灵敏度仿真分析。研究结果表明：相同极距与隔离系数布极方式下，对称四极装置信号强度是三极装置的2倍；对称四极装置纵向灵敏度对称平行分布，纵向分辨率高，三极装置灵敏度横向包络大，横向分辨率高，且探测深度大于对称四极装置。     

综合物探方法在换流变电站接地极址的应用

该文主要介绍了用瞬变电磁测深(TEM)和大地电磁测深(MT)两种方法,解决某换流变电站接地极址地下电性分布的情况。对实测TEM资料进行了一维TEM反演,得到地下2km深度的电性参数和电阻率断面图;对实测MT数据进行预处理后,通过一维反演、二维反演分别得到地下30km深度内的电性参数和电阻率断面图。反演结果表明,TEM与MT结果具有较好的一致性,且电性参数和断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠电性参数。     

物探方法在找水工作中的应用

本次物探找水应用音频大地电位法通过在地表测量和分析某些频段组合场Ef的信号特征,区分出异常电场,达到探测低电阻异常区。低频率曲线反映深部电阻率信息,高频率曲线反映浅部电阻率信息。甚低频电磁法测量某些参数的畸变,发现地下的良导体或磁性感应体的存在。圈定矿体、岩溶发育带,地下河,含水或矿化断裂带,隐伏构造,以及进行快速电阻率填图。电阻率测深法采用不同极距的视电阻率对应于不同深度电阻率值,由各测深点的不同极距视电阻率值,绘出断面等值线图,判断低阻带的空间分布及倾向特征,结合水文地质资料,推断含水区位置。     

大地电磁人工神经网络反演

为提高大地电磁非线性反演的计算效率和精度,将人工神经网络引入大地电磁数据反演。神经网络输入为已知地电模型的视电阻率数组,输出为地电模型参数。采用BP算法(back propagation algorithm)进行学习训练,通过信息正向传播和误差反向传播,迭代计算得出神经网络连接权值的最优值;再将训练好的神经网络对未知模型的视电阻率进行反演。对2层和3层大地电磁模型分别建立神经网络并测试反演,研究结果表明:该反演方法能实时准确地逼近真实模型,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于卷积神经网络的大地电磁反演

为了提高大地电磁二维反演精度,提出一种基于卷积神经网络的大地电磁反演方法。具体实现步骤如下:首先,对不同模型进行二维正演构建样本数据集;其次,将视电阻率和相位数据作为双通道网络输入,与其对应的地电模型参数作为输出搭建卷积神经网络框架,并对该网络进行监督学习与调参,从而获取最佳反演网络排列及超参数;最后,利用已训练好的网络对未知地电模型进行反演。通过理论模型检验的方法探讨大地电磁TM模式下多种地电模型体的卷积神经网络反演成像效果,并讨论输入分量和模型体深度对反演效果的影响。研究结果表明:本文提出的反演方法能对地电模型实现精准定位与成像,"聚焦"效果比最小二乘反演的优;同时,视电阻率和相位联合反演结果优于单一参量反演结果,浅部模型体的反演结果比深部模型体的优,并且联合反演的均方误差是单一反演的30%～50%。实测结果验证了所提出方法的有效性。     

运用对称四极测深研究层状极化介质频谱特征

不考虑电磁感应,用Cole-Cole模型表征极化介质复电阻率,正演计算对称四极装置测深2种典型层状极化介质频谱激电谱曲线和其2个极距的频谱.计算结果表明,时间常数值较大的极化层(如炭层等)所反映的相位曲线,当频率为0.01～1 000 Hz时,随着频率提高,相位负异常递减;时间常数τ值较小(如块状硫化物等)的极化层反映的相位谱与τ值较大的极化层所反映的规律不同;在同样的频率范围内,随着激发频率的提高,相位负异常递增,而后又递减;时间常数τ值较大的极化层的相位频谱特征频率要远远小于τ值较小的极化层的相位频谱特征频率.这些谱特征为区分矿与非矿提供了理论依据.     

非常规电极排列在大功率激电测深中的应用

在大功率激电测深中引入了非常规电极排列（Non-conventional arrays）测量方式,该装置能在不降低勘探效果的前提下简化野外工作,同时可增大勘探深度,我们使用RES2D INV二维电法反演软件,使用矩形水平柱体组合模型,可反演计算出非常规电极排列装置的剖面电阻率和极化率,实际应用效果较好。     

Inversion of thicknesses of multi-layered structures from eddy current testing measurements

Luquire et al. ‘ s impedance change model of a rectangular cross section probe coil above a structure with an arbitrary number of parallel layers was used to study the principle of measuring thicknesses of multi-layered structures in terms of eddy current testing voltage measurements. An experimental system for multi-layered thickness measurement was developed and several fitting models to formulate the relationships between detected impedance/voltage measurements and thickness are put forward using least square method. The determination of multi-layered thicknesses was investigated after inversing the voltage outputs of the detecting system. The best fitting and inversion models are presented.     

椭球体上双频激电法的正演与反演算法

基于柯尔-柯尔频散理论,采用中间梯度上椭球体的复电阻率计算相应的幅频率,讨论椭球体的充电率、中心埋深和长轴倾角对幅频率异常和曲线形态的影响;研究幅频率资料的反演算法。研究结果表明:由于中间梯度剖面数据量非常有限,选择最小二乘迭代拟合算法是合适的;偏导数矩阵采用差分的方法求得,对模型参数进行无量纲处理,提高了反演效率;该反演算法迭代速度快,能够稳定收敛,反演效果较好。     

利用天然电场选频法研究断层接触带

天然电场选频法在地下水勘探中应用效果较好,但目前对该方法理论研究甚少.主要从理论与实践两方面研究垂直断层上天然电场选频法的异常特征.根据经典的大地电磁测深法理论,从麦克斯韦方程组和边界条件出发,推导谐变大地电磁场中垂直断层上方,地面水平电场的解析计算式;然后对理论模型的各个参数进行假定,计算获得地表主剖面上水平电场强度分量曲线;最后将理论模型上的模拟计算结果与实测曲线进行对比分析.根据对比分析可知,二者曲线形态相似、特征相同,由此推断选频法的异常主要是由天然感应二次电场所致.     

随钻电阻率测井的固定探测深度合成方法

针对随钻电磁波电阻率测井仪原始曲线探测深度不确定的问题,开展了将原始测井结果合成为具有固定探测 深度曲线的研究。研究中首先采用了一种简单快速的迭代反演算法进行曲线的围岩校正处理,之后利用高斯牛顿梯 度下降反演算法对每层地层进行三参数反演,获得地层的侵入带电阻率、侵入半径和地层真电阻率,再根据提出的伪 源距概念,利用获得的三参数绘制探测深度与源距、源距与视电阻率的关系图版,最终通过插值获得具有固定探测深 度的测量曲线。通过一系列数值模拟发现,合成后的不同探测深度曲线在有侵地层中出现有规律的分离现象,该现象 与地质特征吻合很好,相比原始曲线能更直接地反映地层侵入特性,说明本方法能够提升该类仪器的应用效果,可以 与阵列感应曲线进行对比,方便地质解释人员做出更准确的地层评价。     

盾构机密封舱土压力分布的有限元数值模拟

为了确定盾构机密封舱渣土的非线性本构模型及其模型中的参数,提出了基于三轴压缩实验数据的参数反演方法。基于土压力理论,建立了盾构机掘进工作面土压力分布模型。基于Duncan-Chang非线性双曲线本构模型,数值模拟了土压平衡盾构机密封舱内的土压力分布特性。数值模拟结果表明:密封舱隔板上的土压力与掘进工作面土压力存在压力差,其大小与刀盘开口率有关。数值模拟的密封舱内土压力分布场为密封舱土压力分布式控制系统提供了参考模型。     

遥感数据计算机分类在土地调查中的应用

本文提出MSS数据波谱形态相关模型和直方图决策树分类法。这一方法从数据直方图和矫正的波谱形态曲线中提取模型参数、直方图特征参数、各波段相关系数参数,同时提取波谱反转特性参数,然后利用直方图决策树分类器进行计算机判决分类。将该方法应用于咸宁市县级土地利用状况调查中,取得了满意效果。     

电法测井的快速整体反演及其应用

为了提高电法测井反演的速度，提出了一种快速计算雅可比矩阵的方法，即只考虑每个待反演参数的微小改变对其所在层及其邻层视电阻率有影响，而对其他层的视电阻率没有影响，从而节约了大量计算雅可比矩阵的时间，其反演的时间与待反演的参数个数基本上呈线性关系。在计算精度基本不受影响的情况下，使得应用阻尼最小二乘方法反演侵入半径和原状地层真电阻率的速度提高了至少一个数量级。人工模型和实际资料的处理结果表明，该方法能有效地消除环境因素的影响，恢复地层的实际电阻率。同时也证实了阵列感应测井数据具有探测深度大、分辨率高的特点，在层不太薄（层厚超过1m）、侵入不太深（侵入半径不超过0．25m）时，深探测数据能较准确地反映地层真电阻率。