电阻率成像法的高效采集与高分辨成像

发布时间：2021-01-09 00:06

　　电阻率成像法是一种理论发展较为成熟的地球物理探测方法,同时也是应用领域最为广泛的近地表地球物理探测方法之一。然而随着勘探领域逐步向大范围调查、城市环境勘探和高分辨成像研究等方面发展和延伸,传统电阻率成像法无法满足高效采集需求和高分辨成像解释的问题逐渐突显出来:传统电法的野外采集多采用规则网格方式,面对大范围调查任务往往需耗费较多的时间和人力成本;传统电法需要与地面进行电流耦合,在多是水泥铺装地表背景的城市环境中无法有效传导电流;对于地下目标体的勘探,传统电法的信噪比低、多解性、最大探测深度浅等问题均给后续的高分辨解释同样带来了很大的困难。在目前国内外三维电阻率成像法野外采集技术与经验的基础上,作者提出了一种高效的采集布线方式——放射型采集。对于地下特定目标物（例如墓葬封土堆）的勘探任务,该非常规采集方式不仅提高了采集效率,同时还保证了足够的覆盖目标物数据量。作者以广西合浦汉墓群四方岭某大型墓体勘探工作为例,实证了该采集方式的可行性与高效性。城市环境勘探中,混凝土铺装道路的存在严重影响了电极与地面之间的电流耦合,制约了电阻率成像法勘探技术的发展与应用。为此,文章介绍了利用电容耦合原理的新... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１真三维电阻率测线布设示意图（以１２ｘ１２网格规模为例）??９??

测线布设方式与高效采集研究??Ｂｅｎｔｌｅｙ和Ｇｈａｒｉｂｉ?（２００４）提出了应用两个正交方向布设二维电阻率测线以??融合形成一套三维电性数据的方法（见图２．２），这套测线布设方式已被学界普遍??认同。同时，Ｇｈａｒｉｂｉ?（２００５）指出这套布设方式的前提是二维测线之间的间距不??大于测线上的最小电极距的两倍，不然很有可能图像中会带入“不可预期”的假构??造。??目前，业内普遍采用Ｄａｈｌｉｎ?（２００２）提出的排列滚移法（ｒｏｌｌ－ａｌｏｎｇ）配合正??交方向测线布设方式进行三维电阻率勘探。分析表２．１中所列所有三维电阻率勘??探任务，可以发现这种正交方向“拟三维”电性数据集的采集方式是最实用的。表??２．１追溯罗列了近二十年三维电阻率勘探研究任务中最具代表性的例子，从最早??的Ｐａｒｋ和Ｖａｎ（１９９１）利用２５根电极布设真三维测线到Ｒｕｃｋｅｒ（２００９）利用７０３５??根电极布设正交测线。可以发现近期的三维勘探任务都采用了正交测线方式。另??外，正交测线布设方式的装置类型选择也更灵活，例如理论上并不适合真三维电??阻率釆集的温纳装置和斯伦贝谢装置在表中也有提及。??一６ＣＬ?ｕ?Ｔ．??ｉｆ???ｐＥＥＥ??：釋三三澤三??图２．２正交方向布设测线示意图（引自Ｋｎｅｉｓｅｌ，?ｅｔａｌ．，２０１４）??１０??

作者提出布设放射型电阻率测线的方式，以代替正交测线布设方式，对墓葬??封土堆进行测量，快速确定墓葬位置、朝向等信息。放射型测线布设方式较正交??测线布设方式，采集效率有所提高。以５０ｘ５０?ｍ２的工区为例（见图２．３），最小??电极距选择为１?ｍ，正交测线布设方式需要布设５２条电阻率测线，而放射型测??线布设方式只需要布设１８条测线。假设每一条测线采集的数据量一致，忽略布??设测线的时间，放射型测线布设方式的采集时间比正交测线布设方式至少节约??６５．３％。工区规模越大，放射型测线布设方式采集效率的优势越明显。当然，采??集测线的减少必然意味着采集到的地电数据量相应减少。??省．．．．．．．．．．．．＆?一?二??屬圍圓議??图２．３正交方向测线市设方式与放射型测线方式比较??（以５０ｘ５０?ｍ２区域为例；左为正交测线方式，右为放射型测线方式）??图２．４展示的是正交测线布设方式和放射型测线布设方式两种不同采集方式??的数据密度分布对比，观察图２．４可知，放射型测线布设方式采集的数据点并非??１２??


本文编号：2965576