电阻率法三维各向异性正演与主轴各向异性反演研究
发布时间：2021-04-24 18:58
电阻率法被广泛用于找金属矿、环境、工程、浅层水文等领域。一般情况下地下目标体表现为三维电性结构,同时介质的各向异性也是客观存在的。对于实际电性分布为各向异性的地电模型,如果仍用各向同性的理论进行分析,势必会存在较大的误差,甚至错误,对理解真实的地质状况带来困扰。国内外电阻率法的数值模拟基本是基于各向同性介质,而且对于各向异性数据的反演解释仍处于一维或二维的特殊模型的研究中,对于一般的三维复杂介质研究甚少,因而就需要对电阻率法三维各向异性正反演进行研究。针对电阻率法的正演问题,文中采用了有限单元法和有限差分法进行数值计算。各向异性的引入将原各向同性介质的标量电阻率变为张量电阻率。张量电阻率是通过各向异性所定义的主轴坐标系下三个主轴电阻率,以及三个欧拉角计算得到。而有限元的剖分单元会直接影响正演的计算精度和效率,本文基于非结构化网格实现了任意各向异性电阻率三维有限元数值模拟。非结构化网格能够适应复杂形态的地质模型,同时可以实现局部加密,在提高计算精度和减少内存损耗方面有突出表现。基于各向同性介质的三维电阻率法反演研究已取得很大进展。由于各向异性的复杂性,因其反演参数较多,加之反演本身的非唯...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究目的与研究意义
1.4 研究内容
2 各向异性电阻率的理论基础
2.1 岩、矿石电阻率
2.2 一般各向异性的数学表示
2.3 特殊的各向异性模型
2.3.1 VTI模型
2.3.2 TTI模型
2.4 均匀任意各向异性介质的解析解
3 电阻率法三维各向异性正演
3.1 电阻率法三维各向异性有限元数值模拟
3.1.1 微分方程和边界条件
3.1.2 建立变分问题
3.1.3 有限单元法
3.1.4 方程组求解
3.1.5 正演算法的验证
3.1.6 各向异性模型的响应特征
3.2 电阻率法三维各向异性有限差分数值模拟
3.2.1 微分方程和边界条件
3.2.2 有限差分法
3.2.3 方程组求解
3.2.4 正演算法的验证
3.2.5 各向异性模型的响应特征
4 电阻率法三维非线性共轭梯度反演
4.1 电阻率法三维各向同性反演
4.1.1 反演理论
4.1.2 电阻率法三维各向同性反演算例
4.2 电阻率法三维各向异性反演
4.2.1 反演理论
4.2.2 电阻率法三维各向异性反演算例
5 结论与建议
5.1 结论与成果
5.2 存在问题和改进方向
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Goal-Oriented Adaptive Finite Element Method for 3D Resistivity Modeling Using Dual-Error Weighting Approach[J]. Yixin Ye,Xiangyun Hu,Dong Xu. Journal of Earth Science. 2015(06)
[2]基于非结构网格的电阻率三维带地形反演[J]. 吴小平,刘洋,王威. 地球物理学报. 2015(08)
[3]电阻率反演及其应用[J]. 宋文杰,刘玉华,葛孚刚,吕春帅,田丹. CT理论与应用研究. 2015(03)
[4]基于MPI并行及非结构化网格的2.5维CSAMT正演研究[J]. 蒋齐平. 科学技术与工程. 2015(07)
[5]一种激发极化法2.5维正演的自适应有限元方法（英文）[J]. 叶益信,李予国,邓居智,李泽林. Applied Geophysics. 2014(04)
[6]大地电磁各向异性二维模拟及实例分析[J]. 胡祥云,霍光谱,高锐,王海燕,黄一凡,张云霞,左博新,蔡建超. 地球物理学报. 2013(12)
[7]基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化[J]. 刘斌,李术才,李树忱,聂利超,钟世航,李利平,宋杰,刘征宇. 地球物理学报. 2012(01)
[8]电阻率任意各向异性三维有限元快速正演[J]. 王威,吴小平. 地球物理学进展. 2010(04)
[9]三维直流电阻率有限元-无限元耦合数值模拟[J]. 汤井田,公劲喆. 地球物理学报. 2010(03)
[10]基于局部加密非结构化网格的三维电阻率法有限元数值模拟[J]. 任政勇,汤井田. 地球物理学报. 2009(10)
博士论文
[1]张量CSAMT三维主轴各向异性正反演研究[D]. 王堃鹏.中国地质大学(北京) 2017
[2]基于非结构网格的电阻率三维正反演及其应用研究[D]. 刘洋.中国科学技术大学 2016
[3]电阻率法和激发极化法不同装置组合数据三维非线性共轭梯度反演并行算法研究[D]. 马欢.中国地质大学(北京) 2015
[4]各向异性介质的MT正反演研究[D]. 秦林江.浙江大学 2013
[5]任意各向异性电阻率三维非结构有限单元数值模拟及其影响研究[D]. 王威.中国科学技术大学 2013
[6]二维大地电磁各向异性研究[D]. 霍光谱.中国地质大学 2012
[7]大地电磁张量阻抗三维共轭梯度反演研究[D]. 林昌洪.中国地质大学（北京） 2009
[8]起伏地表三维电阻率法数值模拟与分析[D]. 韩江涛.吉林大学 2009
[9]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元数值模拟[D]. 刘长生.中南大学 2009
硕士论文
[1]2.5维直流电阻率自适应有限元数值模拟[D]. 严波.中国海洋大学 2013
[2]2.5维、三维直流电阻率法有限元数值模拟[D]. 宋滔.成都理工大学 2013
[3]二维各向异性大地电磁场的有限元数值模拟[D]. 杨淼鑫.成都理工大学 2012
[4]直流电法三维正演并行算法研究[D]. 王帅.中国地质大学（北京） 2011
[5]基于非结构化网格的中心回线瞬变电磁法2.5维有限元正演[D]. 赵晓博.中南大学 2011
[6]有限单元法在直流电阻率法勘探中的研究及应用[D]. 钟升明.成都理工大学 2010
[7]电阻率三维数值模拟及其应用研究[D]. 游秀珍.中国科学技术大学 2009
本文编号：3157897
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究目的与研究意义
1.4 研究内容
2 各向异性电阻率的理论基础
2.1 岩、矿石电阻率
2.2 一般各向异性的数学表示
2.3 特殊的各向异性模型
2.3.1 VTI模型
2.3.2 TTI模型
2.4 均匀任意各向异性介质的解析解
3 电阻率法三维各向异性正演
3.1 电阻率法三维各向异性有限元数值模拟
3.1.1 微分方程和边界条件
3.1.2 建立变分问题
3.1.3 有限单元法
3.1.4 方程组求解
3.1.5 正演算法的验证
3.1.6 各向异性模型的响应特征
3.2 电阻率法三维各向异性有限差分数值模拟
3.2.1 微分方程和边界条件
3.2.2 有限差分法
3.2.3 方程组求解
3.2.4 正演算法的验证
3.2.5 各向异性模型的响应特征
4 电阻率法三维非线性共轭梯度反演
4.1 电阻率法三维各向同性反演
4.1.1 反演理论
4.1.2 电阻率法三维各向同性反演算例
4.2 电阻率法三维各向异性反演
4.2.1 反演理论
4.2.2 电阻率法三维各向异性反演算例
5 结论与建议
5.1 结论与成果
5.2 存在问题和改进方向
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Goal-Oriented Adaptive Finite Element Method for 3D Resistivity Modeling Using Dual-Error Weighting Approach[J]. Yixin Ye,Xiangyun Hu,Dong Xu. Journal of Earth Science. 2015(06)
[2]基于非结构网格的电阻率三维带地形反演[J]. 吴小平,刘洋,王威. 地球物理学报. 2015(08)
[3]电阻率反演及其应用[J]. 宋文杰,刘玉华,葛孚刚,吕春帅,田丹. CT理论与应用研究. 2015(03)
[4]基于MPI并行及非结构化网格的2.5维CSAMT正演研究[J]. 蒋齐平. 科学技术与工程. 2015(07)
[5]一种激发极化法2.5维正演的自适应有限元方法（英文）[J]. 叶益信,李予国,邓居智,李泽林. Applied Geophysics. 2014(04)
[6]大地电磁各向异性二维模拟及实例分析[J]. 胡祥云,霍光谱,高锐,王海燕,黄一凡,张云霞,左博新,蔡建超. 地球物理学报. 2013(12)
[7]基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化[J]. 刘斌,李术才,李树忱,聂利超,钟世航,李利平,宋杰,刘征宇. 地球物理学报. 2012(01)
[8]电阻率任意各向异性三维有限元快速正演[J]. 王威,吴小平. 地球物理学进展. 2010(04)
[9]三维直流电阻率有限元-无限元耦合数值模拟[J]. 汤井田,公劲喆. 地球物理学报. 2010(03)
[10]基于局部加密非结构化网格的三维电阻率法有限元数值模拟[J]. 任政勇,汤井田. 地球物理学报. 2009(10)
博士论文
[1]张量CSAMT三维主轴各向异性正反演研究[D]. 王堃鹏.中国地质大学(北京) 2017
[2]基于非结构网格的电阻率三维正反演及其应用研究[D]. 刘洋.中国科学技术大学 2016
[3]电阻率法和激发极化法不同装置组合数据三维非线性共轭梯度反演并行算法研究[D]. 马欢.中国地质大学(北京) 2015
[4]各向异性介质的MT正反演研究[D]. 秦林江.浙江大学 2013
[5]任意各向异性电阻率三维非结构有限单元数值模拟及其影响研究[D]. 王威.中国科学技术大学 2013
[6]二维大地电磁各向异性研究[D]. 霍光谱.中国地质大学 2012
[7]大地电磁张量阻抗三维共轭梯度反演研究[D]. 林昌洪.中国地质大学（北京） 2009
[8]起伏地表三维电阻率法数值模拟与分析[D]. 韩江涛.吉林大学 2009
[9]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元数值模拟[D]. 刘长生.中南大学 2009
硕士论文
[1]2.5维直流电阻率自适应有限元数值模拟[D]. 严波.中国海洋大学 2013
[2]2.5维、三维直流电阻率法有限元数值模拟[D]. 宋滔.成都理工大学 2013
[3]二维各向异性大地电磁场的有限元数值模拟[D]. 杨淼鑫.成都理工大学 2012
[4]直流电法三维正演并行算法研究[D]. 王帅.中国地质大学（北京） 2011
[5]基于非结构化网格的中心回线瞬变电磁法2.5维有限元正演[D]. 赵晓博.中南大学 2011
[6]有限单元法在直流电阻率法勘探中的研究及应用[D]. 钟升明.成都理工大学 2010
[7]电阻率三维数值模拟及其应用研究[D]. 游秀珍.中国科学技术大学 2009
本文编号：3157897
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