ZTEM起伏地形二维正反演研究

发布时间：2017-06-22 05:02

  本文关键词：ZTEM起伏地形二维正反演研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：ZTEM法是一种天然场源的频率域航空电磁勘探方法。ZTEM倾子数据是一个与垂直磁场和水平磁场有关的转换函数,特点是磁场垂直分量是在空中的机载平台测量,磁场水平分量是在地面的固定基站测量。所以该方法可用于测量一些基于地面勘探难以覆盖到的地形条件复杂的大规模构造,这同时也就需要考虑起伏地形的影响。同时该方法还具有倾子资料横向分辨率高的优点。国外学者对ZTEM法研究是从2008年开始的,他们在对ZTEM二维以及三维的正反演方法都进行了细致的研究,并且也考虑了起伏地形的影响。但是在国内,对ZTEM法的研究还属于空白,仅仅是对大地电磁倾子资料有着一些研究。本文在对ZTEM倾子响应和共轭梯度反演算法深入研究的基础上,考虑了起伏地形的影响,研究了ZTEM倾子数据起伏地形二维有限差分正演和共轭梯度反演算法。本文从电磁场麦克斯韦方程组出发,使用有限差分法,采用“台阶状”网格逼近地形的起伏变化,实现了ZTEM倾子数据起伏地形二维有限差分正演。并分析了各种起伏地形对ZTEM倾子响应的影响。本文是在大地电磁起伏地形二维非线性共轭梯度反演的基础上完成的ZTEM起伏地形二维非线性共轭梯度反演,研究对象是倾子资料,反演过程中并不直接计算雅克比矩阵,而是通过解“拟正演”问题来得到雅克比矩阵。通过对理论模型合成数据进行反演试算,并与大地电磁起伏地形二维非线性共轭梯度反演的结果比较,验证了ZTEM倾子数据起伏地形二维共轭梯度反演算法的稳定性与正确性。在此基础之上,本文实现了ZTEM起伏地形二维正反演研究。研究结果表明:ZTEM起伏地形二维共轭梯度反演方法可以得到比较接近地下真实导电性结构的反演模型,基本上恢复出了地下异常体的大小,形状和位置。与大地电磁视电阻率数据的反演结果相比,ZTEM倾子资料对低阻异常体的反演结果虽然电阻率稍高,然而在异常体的横向边界的约束方面,ZTEM倾子资料的反演效果都比MT视电阻率的反演效果好。
【关键词】：起伏地形 ZTEM倾子 航空电磁法 二维正反演 共轭梯度
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.326
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究现状10-12
• 1.2 研究意义12
• 1.3 研究内容12-13
• 1.4 创新性成果13-14
• 第二章 ZTEM起伏地形二维有限差分正演14-26
• 2.1 ZTEM倾子起伏地形二维有限差分正演14-17
• 2.2 正演结果验证17-18
• 2.3 起伏地形对ZTEM倾子响应的影响分析18-26
• 2.3.1 山脊地形对ZTEM倾子响应的影响分析18-19
• 2.3.2 地垒地形对ZTEM倾子响应的影响分析19-21
• 2.3.3 山谷地形对ZTEM倾子响应的影响分析21-22
• 2.3.4 地堑地形对ZTEM倾子响应的影响分析22-24
• 2.3.5 组合地形影响分析24-26
• 第三章 ZTEM起伏地形二维NLCG反演26-33
• 第四章 理论模型合成数据反演算例33-51
• 4.1 ZTEM水平地形二维NLCG反演33-40
• 4.1.1 单个异常体模型33-36
• 4.1.2 两个异常体模型36-40
• 4.2 ZTEM起伏地形二维NLCG反演40-51
• 4.2.1 地垒地形模型40-43
• 4.2.2 地堑地形模型43-47
• 4.2.3 组合地形模型47-51
• 第五章 结论与建议51-55
• 5.1 研究成果51-52
• 5.2 研究结论52-53
• 5.3 存在的问题与建议53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-58

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