基于矢量有限元的回线源瞬变电磁法三维正反演研究
发布时间：2021-08-14 08:11
瞬变电磁法是常用的地球物理勘探方法之一,该方法利用发射源在地下激发电磁场,并观测地下电性介质中产生的二次感应涡流场。瞬变电磁法的发射源可为线框,也可为长直导线。当探测目标体埋深较大时,发射源采用长直导线或者长直导线围成的大线框;当探测目标体埋深较浅时,发射源则采用小线框。一般情况下,瞬变电磁法观测的是时间域磁场信号或感应电动势信号,观测信号不仅限于垂直分量,但以垂直分量的信号最为常见。在瞬变电磁法中,利用观测数据推断地下电性结构的过程称为瞬变电磁成像。在瞬变电磁理论中,瞬变电磁反演作为最常用的成像方法,是开展瞬变电磁资料解释工作的重要方法。随着瞬变电磁法在水文地球物理、工程地质等领域的应用日趋广泛,使用回线源瞬变电磁法探测浅层目标体精细结构的需求也日益增长,此时简单的瞬变电磁一维反演已经不能满足要求,因此需要研究回线源瞬变电磁三维反演系统。目前,由于回线源瞬变电磁三维反演的计算效率不高,算法不够稳定,该技术还未被广泛应用在实例勘探中。为了获取快速稳定的瞬变电磁三维反演系统,本研究运用矢量有限单元法模拟计算了带地形起伏的瞬变电磁三维正演,根据该正演过程设计了瞬变电磁三维反演程序,再运用瞬...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电磁场传播示意图
图 2.2 时域信号与激发电流关断时间的关系令激发电源的关断时间为 t0，可将斜阶跃波形分解为多个脉冲激励在不同时刻的叠加。多个脉冲信号产生的阶跃激励，共同作用于观测时间 T 所测量的电磁响应。令第 i 个脉冲产生的时间点为 ti，该时刻的阶跃电流为 di，该阶跃波形为第 个下阶跃波形。由图 2.2 可知，时域电磁信号在时间点 t 上的响应，可以表示为如下卷积形式 ( ) 0tof t h d 2.28)当激励电流为下阶跃电流时，时域电磁信号在时间点 t 上的响应可以表示为f (t ) f ( ) f (t ) 2.29)由汉克尔滤波实现的时频变换表达式（公式(2.27)所示）可知，存在时间项 1/t，可得 f(∞)为零。在瞬变电磁数据采集系统中，激发电流还可以为三角波或者方波形式。由于有关断时间的存在，方波的波形可视为梯形，如图 2.3 所示
图 2.2 时域信号与激发电流关断时间的关系源的关断时间为 t0，可将斜阶跃波形分解为多个脉冲激脉冲信号产生的阶跃激励，共同作用于观测时间 T 所脉冲产生的时间点为 ti，该时刻的阶跃电流为 di，该阶。 可知，时域电磁信号在时间点 t 上的响应，可以表示为 ( ) 0tof t h d 流为下阶跃电流时，时域电磁信号在时间点 t 上的响应f (t ) f ( ) f (t ) 滤波实现的时频变换表达式（公式(2.27)所示）可知，存。磁数据采集系统中，激发电流还可以为三角波或者方存在，方波的波形可视为梯形，如图 2.3 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]深海热液金属硫化物矿电性结构[J]. 席振铢,李瑞雪,宋刚,周胜. 地球科学. 2016(08)
[2]基于电场总场矢量有限元法的接地长导线源三维正演[J]. 李建慧,Colin G.Farquharson,胡祥云,曾思红. 地球物理学报. 2016(04)
[3]西南山区典型滑坡体时移电阻率动态监测试验研究（英文）[J]. 徐冬,胡祥云,单春玲,李睿恒. Applied Geophysics. 2016(01)
[4]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[5]TEM investigations of South Atlantic Ridge 13.2°S hydrothermal area[J]. TAO Chunhui,XIONG Wei,XI Zhenzhu,DENG Xianming,XU Yixian. Acta Oceanologica Sinica. 2013(12)
[6]回线源瞬变电磁法的三维正演研究[J]. 李建慧,朱自强,鲁光银,曾思红. 地球物理学进展. 2013(02)
[7]深海拖曳式瞬变电磁的响应规律[J]. 周胜,席振铢,宋刚,李波,左立标,侯海涛. 中南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]瞬变电磁拟地震子波宽度压缩研究[J]. 薛国强,李貅,戚志鹏,范涛,周楠楠. 地球物理学报. 2011(05)
[9]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元模拟[J]. 刘长生,汤井田,任政勇,冯德山. 中南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]矩形回线激发的电磁场与磁场的对称关系研究[J]. 李建慧,刘树才,朱自强,鲁光银,赵晓博,赵双求. 中南大学学报(自然科学版). 2010(02)
博士论文
[1]基于矢量有限单元法的大回线源瞬变电磁法三维数值模拟[D]. 李建慧.中南大学 2011
本文编号：3342107
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电磁场传播示意图
图 2.2 时域信号与激发电流关断时间的关系令激发电源的关断时间为 t0，可将斜阶跃波形分解为多个脉冲激励在不同时刻的叠加。多个脉冲信号产生的阶跃激励，共同作用于观测时间 T 所测量的电磁响应。令第 i 个脉冲产生的时间点为 ti，该时刻的阶跃电流为 di，该阶跃波形为第 个下阶跃波形。由图 2.2 可知，时域电磁信号在时间点 t 上的响应，可以表示为如下卷积形式 ( ) 0tof t h d 2.28)当激励电流为下阶跃电流时，时域电磁信号在时间点 t 上的响应可以表示为f (t ) f ( ) f (t ) 2.29)由汉克尔滤波实现的时频变换表达式（公式(2.27)所示）可知，存在时间项 1/t，可得 f(∞)为零。在瞬变电磁数据采集系统中，激发电流还可以为三角波或者方波形式。由于有关断时间的存在，方波的波形可视为梯形，如图 2.3 所示
图 2.2 时域信号与激发电流关断时间的关系源的关断时间为 t0，可将斜阶跃波形分解为多个脉冲激脉冲信号产生的阶跃激励，共同作用于观测时间 T 所脉冲产生的时间点为 ti，该时刻的阶跃电流为 di，该阶。 可知，时域电磁信号在时间点 t 上的响应，可以表示为 ( ) 0tof t h d 流为下阶跃电流时，时域电磁信号在时间点 t 上的响应f (t ) f ( ) f (t ) 滤波实现的时频变换表达式（公式(2.27)所示）可知，存。磁数据采集系统中，激发电流还可以为三角波或者方存在，方波的波形可视为梯形，如图 2.3 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]深海热液金属硫化物矿电性结构[J]. 席振铢,李瑞雪,宋刚,周胜. 地球科学. 2016(08)
[2]基于电场总场矢量有限元法的接地长导线源三维正演[J]. 李建慧,Colin G.Farquharson,胡祥云,曾思红. 地球物理学报. 2016(04)
[3]西南山区典型滑坡体时移电阻率动态监测试验研究（英文）[J]. 徐冬,胡祥云,单春玲,李睿恒. Applied Geophysics. 2016(01)
[4]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[5]TEM investigations of South Atlantic Ridge 13.2°S hydrothermal area[J]. TAO Chunhui,XIONG Wei,XI Zhenzhu,DENG Xianming,XU Yixian. Acta Oceanologica Sinica. 2013(12)
[6]回线源瞬变电磁法的三维正演研究[J]. 李建慧,朱自强,鲁光银,曾思红. 地球物理学进展. 2013(02)
[7]深海拖曳式瞬变电磁的响应规律[J]. 周胜,席振铢,宋刚,李波,左立标,侯海涛. 中南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]瞬变电磁拟地震子波宽度压缩研究[J]. 薛国强,李貅,戚志鹏,范涛,周楠楠. 地球物理学报. 2011(05)
[9]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元模拟[J]. 刘长生,汤井田,任政勇,冯德山. 中南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]矩形回线激发的电磁场与磁场的对称关系研究[J]. 李建慧,刘树才,朱自强,鲁光银,赵晓博,赵双求. 中南大学学报(自然科学版). 2010(02)
博士论文
[1]基于矢量有限单元法的大回线源瞬变电磁法三维数值模拟[D]. 李建慧.中南大学 2011
本文编号：3342107
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