大地电磁法

摘要： 目前我国经济水平和人们生活水平的提高,水是人们生产生活的重要物质基础,对于经济社会发展也有着至关重要的影响,在水资源供需矛盾日益严峻的背景下,加强地下水资源的寻找工作成为当前最为重要的工作内容。而在地下水资源勘查工作当中,地球物理方法发挥着非常重要的作用,不仅可以大幅提高地下水资源勘查效率,同时还能大幅提高地下水资源勘查质量,获取全面的数据信息指导水资源开发利用。因此,地球物理方法现已成为地下水资源勘查不可或缺的重要技术手段。地球物理方法找水的发展趋势,依照各种类型地下水水文地质特征及其地球物理特征,联合运用各种物理勘探方法,保证勘查效率与质量。更加科学合理的利用此项技术提高勘察效率和质量,为开发利用地下水资源奠定坚实的基础。

摘要： 目前大地电磁法三维反演大多基于有限差分正演.反演使用规则六面体网格无法有效模拟复杂地形,同时正反演网格同套存在严重影响反演可靠性的问题.针对上述两个问题,本文利用自适应有限元算法,开发了基于非规则六面体的高精度大地电磁三维正演方法;反演中,使用独立的反演网格和正演网格来提高正演计算精度和反演可靠性.这一思路既保证了正演响应和灵敏度矩阵计算的精确性,又降低了因反演参数过多造成的不唯一性.最后,通过算例验证了正演算法的精确性和反演算法对地形处理的有效性.

摘要： 多种地球物理数据联合反演解释能够显著提高勘探分辨率,近年来,基于交叉梯度结构约束的联合反演得到了广泛研究.该方法有效克服了单一方法反演易受多解性影响和不同方法反演结果结构不一致等问题,已成为目前最流行的联合反演技术之一.传统的重力和大地电磁联合反演常因重力纵向分辨能力弱,导致密度模型可靠性较低,进而使联合反演结果有失准确.因此,本文在重力数据的基础上加入了包含更多高频信息的重力梯度数据,以更好地恢复出地下密度结构,进而提高联合反演的分辨率.同时,本文又提出了一种平滑聚焦的正则化方法,并将其应用于重力、重力梯度和大地电磁数据的三维联合反演中.平滑聚焦正则化法是平滑和聚焦正则化方法的结合,它既能保证异常体轮廓在大尺度上的光滑性,减少局部假异常,又能捕捉反演解的小尺度细节,增强反演结果的稀疏性,得到尖锐的异常体边界.通过设置聚焦强度阈值避免了聚焦和平滑聚焦反演中存在的过度聚焦问题.此外,为了减弱交叉梯度结构约束对反演模型向真实模型迭代的限制,本文还提出了一种间断式联合的交叉梯度联合反演新策略,令单独反演和联合反演交替进行.模型试算结果表明:重力梯度信息的加入有效提高了密度模型的可靠性,从而改善了联合反演的效果;平滑聚焦正则化法使大地电磁的反演结果更加准确,提高了电阻率模型的可靠性;间断式联合的反演策略既保证了交叉梯度法的结构相似约束,又能让迭代模型响应向观测数据充分拟合,使联合反演结果更还原真实模型.

摘要： 地下水调查是草原水资源合理开发利用的前提,而探明水文地质结构对地下水调查尤为重要。笔者充分利用大地电磁法(MT)和地面核磁共振(SNMR)各自的优点,尝试采用MT和SNMR对水文地质结构进行探测,并通过二维非线性共轭梯度(NLCG)反演解译了电性与地层两者的对应关系;实现了典型层状含水层模型和局部含水层模型正反演试验;通过实测数据反演与钻孔资料对比验证了该反演算法对低阻含水层地质体解译的有效性。试验结果对水文地质调查具有一定参考意义,也为同类数据反演提供了方法借鉴。

摘要： 为研究灰家堡金矿田电性结构特征及金矿物探找矿标志,以水银洞金矿床为例,围绕灰家堡背斜及F_(101)断裂,在皂凡山段及纳秧段分别开展MT(Magnetotelluric Method,以下简称MT)、CSAMT(Controlled Source Audio-frequency Magnetotelluric Method,以下简称CSAMT)工作。MT方法主要从区域上对地层、构造等大尺度地质体进行探索,注重大区域、大格局,为基础地质、区域成矿地质背景提供支撑;CSAMT方法主要从矿区、矿床上对地层界线、含矿构造、蚀变体等小尺度地质体进行探索,注重层位、构造、蚀变体等细节,为矿区地质勘探、施工提供支撑,两者互补性比较强。通过物性、MT、CSAMT成果资料综合研究,得出研究区总体呈“高阻—低阻—高阻”三层电性结构特征。根据金矿成矿规律,将F_(1)断裂、F_(101)断裂、F_(105)断裂、SBT、灰家堡背斜及其核部的揉皱构造在剖面上表现的电性特征作为物探找矿标志。经与钻孔资料对比分析,物探找矿标志明显,其反映的褶皱、断裂构造、界面位置与钻孔信息基本吻合,为该区找矿预测提供了物探依据,同时物探标志可间接指导金矿深部找矿。

摘要： 在编写电磁法正演模拟代码这类高级且复杂的计算程序时,通常需要采用动态语言和静态语言相结合的双重编程语言来完成,这给研究工作者带来了诸多不便。为了提高编程效率,降低编程复杂性,这里采用全新的、能有效地简化编写工作量的Julia语言来编写大地电磁三维正演程序,正演代码实现由有限体积法(MFV)建立的基于各向同性介质的三维模型,并对其进行数值模拟,同时采用Dublin测试模型1(DTM1)进行正确性验证,也证明了基于Julia语言的大地电磁三维正演模拟是准确可靠的,使用Julia编写的代码具有更好的可读性、可维护性和可扩展性,这对于从事电磁法正反演研究的工作者来说,Julia语言将是一个更为简便高效的编程工具。

摘要： 提高正演计算的精度和速度,对数值模拟的有效应用具有重要的意义。基于谱元法(SEM)的大地电磁正演,从电磁场满足的2阶偏微分方程出发,采用高阶基函数对电磁场进行插值,用bicgstab求解线性方程组后得到电磁场和视电阻率的分布。为进一步提高计算速度,采用OpenMP编程模式实现了多个频点的并行计算。为了验证算法的正确性,采用国际模型作为测试算例,对计算结果进行对比分析。结果表明,谱元法相较于有限元,使用较少的网格即能达到同等的精度,有效减少了计算时间;采用并行计算实现频点之间的并行,有效减少了正演计算的时间。

摘要： 宣城—郎溪地区为皖南找矿的重要潜力区之一。为了摸清宣郎盆地化工矿产资源及其空间分布情况,利用大地电磁测深法获取宣郎盆地的电性特征;同时结合区内已有的地质物探资料,从空间上确定宣郎盆地电性结构和地质结构特征,进一步圈定成矿有利部位。研究成果为后续工作提供有利依据。

摘要： 大地电磁(MT)法的二维反演算法种类较多,在实际应用中如何选取合适的二维反演方法仍是一个关键问题。通过对比典型理论地电模型与不同反演方法的应用效果,可为实际MT探测反演方法的选择提供参考。本文对数据空间共轭梯度法(DCG)、非线性共轭梯度法(NLCG)以及有限内存拟牛顿法(L-BFGS)三种常用的MT二维反演算法进行对比。首先描述了三种方法的基本原理,然后设计了两个典型的地电模型,对TE、TM、Tzy三种不同模式的数据组合进行了反演试算,分析了这三种模式下不同反演算法的效果。得出3点结论:①三种方法均能较好地反演地下异常体的位置和大小,其反演效果大体相当,但无论是低阻异常体还是高阻异常体都会向四周发散;②L-BFGS和NLCG反演结果更接近真实值,且L-BFGS更适用于复杂介质模型;③三种反演方法在计算迭代过程中,数据拟合差RMS值都呈下降状态,NLCG的拟合差RMS值最小、且收敛速度最快。

摘要： 地热资源是重要的能源物资,对社会经济的发展有显著的促进作用。有效勘查地热资源是合理利用的首要前提,现阶段以电磁法为主,探测阶段着重考虑的是电阻率参数,据此预测热储构造位置,进而更为合理地布孔,在指定位置钻孔。鉴于此,以地热勘查工作为背景,着重围绕大地电磁测深法在其中的应用展开探讨,体现在技术概念、应用优势、具体应用方法、效果分析等方面,以期起到抛砖引玉的作用。

摘要： 电磁探勘系使用电磁波法,进行探知地下深部构造之地球物理方法.本研究使用大地电磁法,在台湾宜兰地区与台中地区分别收集了三天的数据，数据使用傅里叶变换理论与正规化统计(Robust)进行的资料统计分析，最后可得各波道、各时间段的频谱、自功率与互功率频谱，进一步求得阻抗张量结果。可以发现系统纪录的讯号在三天内，不同时间下所得之视电阻率与相位大致上相近，为低频讯号确实受噪声影响有比较大的差异，高频讯号的稳定表示系统的数据采集没有问题。后续将进行进一步数据处理法研究，剃除噪声提出较干净知天然讯号。自制的系统经费大约可以是凤凰公司MTU-V5 2000系统的三分之一。

摘要： 大地电磁法(MT),是Tikhonov和Cagniard提出的利用天然交变电磁场研究地球电性结构的一种地球物理方法.该方法通过测量相互垂直的电场、磁场并计算视电阻率后,再经反演解释来获取地球深部电性结构信息.MT反演是一个非常复杂的非线性方程组求解问题,常规线性迭代反演法容易陷入局部极值,粒子群算法与遗传算法等全局寻优反演法能够克服局部极值问题,获得全局最优解,但需要耗费大量的运算内存与较长的运算时间;BP神经网络反演方法利用其自身的非线性特征实现反演,但该方法会丢失位置信息且收敛速度和预测精度较低.摘要提出一种基于卷积神经网络的大地电磁二维反演方法,通过网络训练和学习实现二维视电阻率数据至反演电阻率模型参数的直接映射,以解决常规线性反演中的局部极值问题,同时有效减少运算内存与时间的损耗.

摘要： 名竹盆地位于台湾中部麓山地区,地处浊水溪中游.由于台湾中部浊水溪冲积扇为重要农业地区,而长期超抽地下水之结果,造成台湾中西部的彰化及云林等浊水溪冲积扇沿海地区严重地层下陷及海水入侵.为了加强沿海平原地区的水资源管理与经营,平原区邻近山区水资源开发成为重要的研究调查课题.本次研究希望利用大地电磁法，探测名同盆地深部的地质构造，并希望藉次找出砾石层的厚度，以及地下含水层与岩石基盤阻水层的可能交界面深度。

摘要： 大地电磁三维解释技术在上世纪70年代就有尝试,但一直未取得实质性进展,直到最近2-3年,由于算法技术的改进、节点机计算技术的发展,才取得突破性进展和应用.三维反演技术的实现是大地电磁数据处理与解释方面的重大进步.首先,它的反演结果更接近于真实情况,给出地下三维图像,分辨率更高,信息量更丰富.更易于地质解释.此外数据选择与处理更为简单,大大减少了数据处理与反演过程的技术和方法理解的门槛.

摘要： 2015年在黑龙江省白石砬子地区大明山金矿化点采集3条平行音频大地电磁剖面,二维反演结果显示测线下方存在低阻带,推测为韧性剪切带,是金矿控矿结构.该剪切带穿过LL'和MM'剖面后,在NN'剖面下变浅,推测可能尖灭于NN剖面.二维反演结果已经发表在《地球物理进展》杂志.然而,这次应用基于积分方程正演的重加权正则化共轭梯度法做AMT三维反演.反演数据使用119测点,40个频率的四分量(Zxx,Zxy,Zyx,Zyy)数据.三维反演电阻率模型再次证实三条剖面下存在低阻韧性剪切带.然而三维反演显示该剪切带继续向西南方向延伸,而且深部越来越大.这是与二维反演相矛盾的.此外,三维反演结果显示NN'剖面西端出现一个圆形的低阻带,而该低阻带在二维TE模式电阻率模型中出现,TM,TM+TE模型中没有出现明显的低阻带.因此,该三维反演对二维反演结果进一步加强与完善.

摘要： 大地电磁法作为探测深度最大的电磁勘探方法,且其仪器装备轻便,勘探成本低,在深部资源勘探等诸多领域有广泛的应用.然而天然大地电磁场信号幅度小,且来源随机,使得大地电磁信号极易受到噪声的干扰.形态滤波法由于运算速度快,对大尺度强干扰具有明显的压制作用,在大地电磁信号处理中取得良好的效果,但单纯的形态滤波法对于窄脉冲干扰无能为力.正交匹配追踪算法对于窄脉冲、方波等噪声具有很好的效果,已经在地震信号处理、机械故障诊断等领域取得良好效果,但正交匹配追踪算法计算量大,处理效率低,限制了在海量大地电磁信号处理中的应用,因此,本文拟结合形态滤波处理速度快以及正交匹配追踪算法效果好的优点,快速、有效的分离出大地电磁法中的人文干扰.通过实测数据的仿真测试表明，所述方法能够在较好的保留有用信号的前提下有效分离出大地电磁信号中的强人文噪声，并克服单一的形态滤波法对于脉冲干扰处理效果不佳以及单一的正交匹配追踪算法速度太慢的缺点。

摘要： 大地电磁法已广泛应用于地球物理勘探领域之中,如何提高大地电磁法的勘探精度是一个十分紧迫的问题.通常情况下将视电阻率和相位作为研究对象,但是倾子作为大地电磁法的重要解释参数之一,其正演模拟和响应分析对提高大地电磁法的探测精度具有重要作用,随着野外采集的垂直磁场分量质量的提高,对倾子资料进行系统的模拟和定量解释研究显得十分必要.

摘要： 如何消除大地电磁数据中的人文噪声是近年来研究的一个热点问题.本文介绍了独立分量分析在MT数据人文噪声消除中的应用。通过对实验结果的对比分析，得出了该方法能有效消除MT数据中的人文噪声。通过使用ICA方法，并适当地向处理中添加补充信号，可以对MT数据的每一道数据分别进行去噪处理。实验结果表明，该方法有效地消除了MT数据中的人文噪声。

摘要： 如何消除大地电磁数据中的人文噪声是近年来研究的一个热点问题.本文介绍了独立分量分析在MT数据人文噪声消除中的应用。通过对实验结果的对比分析，得出了该方法能有效消除MT数据中的人文噪声。通过使用ICA方法，并适当地向处理中添加补充信号，可以对MT数据的每一道数据分别进行去噪处理。实验结果表明，该方法有效地消除了MT数据中的人文噪声。

摘要： 如何消除大地电磁数据中的人文噪声是近年来研究的一个热点问题.本文介绍了独立分量分析在MT数据人文噪声消除中的应用。通过对实验结果的对比分析，得出了该方法能有效消除MT数据中的人文噪声。通过使用ICA方法，并适当地向处理中添加补充信号，可以对MT数据的每一道数据分别进行去噪处理。实验结果表明，该方法有效地消除了MT数据中的人文噪声。

摘要： 本申请公开了一种用于低频大地电磁法三维正演的方法和装置，所述方法包括：低频电磁波从目标区域中无反射地入射到各向异性边界截断层中，确定各向异性边界截断层的调制参数表达式；对所述边界截断层的调制参数进行渐变处理，获得透射波的吸收参数，确定有限厚度的边界截断层的最佳调制参数值；根据低频大地电磁正演采取的方法，将有限厚度的边界截断层的调制参数引入到电磁场麦克斯韦方程中，得到低频大地电磁法正演参数信息。可以对大地电磁法这类低频电磁方法的目标区域进行有效截断。

摘要： 本发明公开了一种校正可控源音频大地电磁法静态效应的方法，其特征是：沿可控源音频大地电磁法（CSAMT法）测线方向，以测点为四极法的测量中心进行中心对称布线的浅层大地电阻率四极法勘探，通过对四极法测量取得的大地电阻率数据进行反演，从而获得表层土壤的等效层状大地电阻率分布，并基于这一浅层大地模型用来校正CSAMT的静态效应。本发明利用四极法校正CSAMT静态效应，在电力系统内实现了基于可测量的实际数据进行静态效应校正。

摘要： 本发明涉及一种可控源音频大地电磁法三维有限差分正演模拟方法及系统，所述方法通过获取介质中电场和磁场的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到线性方程组；所述线性方程组包括稀疏矩阵；基于SQMR方法对所述线性方程组进行存储和求解，得到解析结果；获取所述解析结果的特征信息数据；所述特征信息数据包括视电阻率和相位响应；计算所述特征信息数据对应的权重值，并根据所述权重值与所述特征信息数据得到特征向量；将所述特征向量输入典型模型选择网络中，得到典型模型；根据所述典型模型对所述解析结果进行验证和模拟。从而提高了模拟效果。

摘要： 本发明公开了一种具有防护功能的物探用大地电磁法磁道接收装置，涉及电磁数据采集技术领域。本发明中防护机构固定安装于支撑机构内部；防护机构包括安装环座，安装环座顶部设置有环向槽道，环向槽道内部通过两移动座固定有滑动连接架，打槽机构与滑动连接架滑动连接；安装环座内壁安装有紧线机构，紧线机构由紧线组件和锁线组件构成，锁线组件可沿着紧线组件上下移动。本发明通过旋转滑动连接架，并沿着滑动连接架移动打槽机构，能够实现所需位置的打槽，当打槽结束后直接将探测仪放置到设备放置架上即可实现电磁数据采集，从而大大提高了电磁数据采集的效率。

摘要： 本申请公开了一种用于低频大地电磁法三维正演的方法和装置，所述方法包括：低频电磁波从目标区域中无反射地入射到各向异性边界截断层中，确定各向异性边界截断层的调制参数表达式；对所述边界截断层的调制参数进行渐变处理，获得透射波的吸收参数，确定有限厚度的边界截断层的最佳调制参数值；根据低频大地电磁正演采取的方法，将有限厚度的边界截断层的调制参数引入到电磁场麦克斯韦方程中，得到低频大地电磁法正演参数信息。可以对大地电磁法这类低频电磁方法的目标区域进行有效截断。

摘要： 本发明涉及防风噪装置，更具体的说是一种关于大地电磁法磁道接收器的防风噪装置。当有地面存在坚硬凸起无法排除时，将该处的定位头与所述坚硬凸起接触，使卡顶螺栓的头部下端面抵在卡台的上端面，进而使得该处的定位头稳定抵在所述坚硬凸起处，增强支撑效果；将线穿过穿线口并旋转预紧部Ⅱ抵在线上，然后调节箍线部的高度直至线处于绷紧状态，可避免晃动时切割磁力线，避免产生感应电流；打槽部可多自由度运动进行打槽，进而便于探头的深埋。

摘要： 本发明公开了一种校正可控源音频大地电磁法静态效应的方法，其特征是：沿可控源音频大地电磁法（CSAMT法）测线方向，以测点为四极法的测量中心进行中心对称布线的浅层大地电阻率四极法勘探，通过对四极法测量取得的大地电阻率数据进行反演，从而获得表层土壤的等效层状大地电阻率分布，并基于这一浅层大地模型用来校正CSAMT的静态效应。本发明利用四极法校正CSAMT静态效应，在电力系统内实现了基于可测量的实际数据进行静态效应校正。

摘要： 本实用新型涉及一种大地电磁法测量电道水平度控制装置，包括支撑架以及电极，所述电极为十字形，所述电极安装至所述支撑架上，所述支撑架包括固定圈与至少三根支腿，所述支腿均匀固定至所述固定圈的底部四周；所述固定圈中沿径向转动连接有调节杆，所述调节杆的中部转动连接有安装杆，所述调节杆的转轴与所述安装杆的转轴垂直，所述电极垂直于所述安装杆并固定至所述安装杆的顶部，所述安装杆的底部设置有重锤。重锤能够在自身重力作用下带动调节杆和安装杆转动，使安装杆始终保持竖直的状态，从而保证电极始终保持水平状态，不受支撑架的倾斜度影响，大大提高了水平度控制的精确性和调整的效率，适合在野外复杂地形中使用。

摘要： 本实用新型公开了一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，包括：外壳上盖、外壳底盖、外壳侧盖、触摸显示屏和仪器电路板，所述外壳上盖与外壳底盖连接形成一内腔结构，所述仪器电路板置于内腔结构中，所述触摸显示屏安装于外壳上盖表面，并与仪器电路板连接，所述外壳侧盖卡接于外壳上盖与外壳底盖的一侧，所述外壳侧盖与仪器电路板连接，所述仪器电路板上安装有依次连接信号放大器、工频抑制器、程序控制放大器、信号滤波器和AD转换器、单片机控制器，所述信号放大器与传感器连接。本实用新型大地电磁法仪可根据用户要求，设置不同深度测量。

摘要： 本实用新型公开了一种大地电磁法测量电道方向控制装置，涉及地球物理勘探领域。包括底板，底板底部设置若干调节螺栓，底板设置电机，电机的输出轴上设置联轴器，联轴器远离电机输出轴一端设置转动杆，转动杆远离联轴器一端设置转动盘，转动盘与转动杆相对一端设置支撑杆，底板上轴承座，支架底端与转动盘固定连接，支架与底盘垂直设置，支架上设置校准块或校准槽，底盘侧边设置固定杆，固定杆上设置环形槽，环形槽上设置环形套件，环形套件上设置吊线，吊线底端设置吊锤。本实用新型的有益效果在于：使得装置在复杂多样的野外地面环境下能够对十字型指针、指南针和罗盘的水平垂直度进行调节，提高了电极布设的方位准度。