瞬变电磁法中心回线装置数据处理方法研究

发布时间：2018-06-28 22:55

本文选题：全期视电阻率 + 视纵向电导　；参考：《成都理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：查阅了国内外中心回线瞬变电磁研究进展文献,分析了一维正演及有效数据处理方法,主要实现了以下数据处理方法:(1)一维正演是迭代拟合反演的基础,正演计算精度会影响反演结果的精度,频时域转换采用正余弦变换算法,精度验证发现垂直磁场采用余弦变换、感应电动势采用正弦变换计算精度高,为提高反演精度奠定基础。(2)深度-视电阻率断面图是电法数据解释的基础,研究了中心回线全期视电阻率两种计算方式,感应电动势核函数所得全期视电阻率曲线对电性分层界面比较敏感,但有时会产生假薄层现象;垂直磁场核函数所得全期视电阻率曲线光滑性较好,无假薄层现象。烟圈反演经验深度公式有时会出现非连续递增情况,对此公式做了修改,理论模型研究发现,直接时深转换效果较好。烟圈反演深度要大于直接时深转换深度,但反演曲线形态变化不大。(3)根据瞬变电磁信号特点研究了预处理方法,干扰噪声较弱时采用三点自相关平滑、三点指数逼近平滑效果较好,但当有负值时效果较差。当干扰噪声较大时,宜采用小波阈值去噪法,小波分解层数3至5层最佳,Sure Shrink和Minimax Shrink阈值滤波效果较好。(4)以H和K型模型为例,研究了视纵向电导及其微分曲线和视电阻率曲线分辨能力,对于高、低阻薄层,视纵向电导和视电阻率曲线很难分辨时,视纵向电导一阶微分曲线能够放大原始曲线变化特征,清晰分辨薄层,低阻薄层较高阻更易分辨,但所得视深度误差较大,小于真实层位埋深。理论模型研究时可以根据模型对反演深度进行校正,但当实测资料缺乏地质资料时,深度校正误差将会很大。在计算视纵向电导二阶微分曲线时,采用了三次样条插值五点中心差分法,但计算效果很差。视纵向电导微分曲线如何成图,实测资料视纵向电导如何进行深度校正和求其二阶微分问题有待继续深入研究。(5)阻尼最小二乘反演法:综合了高斯-牛顿法优点的阻尼最小二乘法具有较好的收敛性,原理简单易编程实现,基于Fortran语言编写了反演程序,引入参数可行方向修改法,对A、Q、H、K四种典型模型试算表明反演精度较高,因反演过程需调用正演和计算雅克比矩阵,计算速度较慢;对低阻层反演相对误差小于高阻层;当存在低阻屏蔽层时,下伏高阻层反演误差较大。反演开始需给定初始模型,反演收敛条件仅依靠阻尼因子调控,对初始模型依赖性比较强,如果假设的初始模型偏离真实值较大,反演可能进入局部最小,可采用人机交互提高反演精度,但对反演人员工作经验和地质知识要求较高。随着模型层数增多,反演时间明显增大,因此需要继续研究对初始模型和工作经验要求较低的自适应正则化最小二乘反演方法。(6)实测资料根据干扰噪声强弱程度选择不同方法预处理,预处理效果较好,烟圈反演深度大于视纵向电导视深度和最小二乘反演深度,直接时深转换深度最小,反演深度大约是直接时深转换深度的1.25?2倍。
[Abstract]:In this paper , the authors have reviewed the literature of the research on transient electromagnetic studies at home and abroad , analyzed the one - dimensional forward and effective data processing methods , and mainly realized the following data processing methods : ( 1 ) One - dimensional forward motion is the basis of iterative fitting inversion , and the precision verification shows that the vertical magnetic field adopts sine - cosine transform algorithm . ( 4 ) With H and K model as an example , the apparent longitudinal conductance and its differential curve and apparent resistivity curve are studied . ( 6 ) The measured data is pre - processed by different methods according to the intensity and intensity of the interference noise , the preprocessing effect is good , the inversion depth of the smoke ring is greater than the apparent depth of the apparent longitudinal conductance and the depth of the least square inversion , and the depth of the direct current depth conversion is the minimum , and the inversion depth is about 1.25 to 2 times of the direct current depth conversion depth .
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631.325

【参考文献】