极低频电磁法频率域二维正反演研究

发布时间：2021-03-13 15:49

　　极低频电磁法是一种新兴的电磁探测技术，是地球物理和无线电物理结合的产物。极低频电磁法采用大功率人工源激发产生信号，可以在距离场源很远的位置采集数据。相比于传统的MT和CSAMT，极低频电磁法具有信号稳定、抗干扰能力强、探测深度大的优点。虽然极低频电磁法还处于发展阶段，但却有着成熟的理论支持和广阔的应用空间。因此，对极低频电磁法的正反演算法的研究是十分必要的。本文对目前频率域电磁法常用的二维正反演进行讨论，开发出一套适用于极低频电磁法的理论和程序。由于极低频电磁法具有收发距大、信号强的特点，在进行数值模拟时，必须考虑电离层对观测数据的作用。本文推导得到层状模型的矢量势递推公式，很好地解决了这一问题。本文采用二次场算法进行正演模拟，目的为为了避开场源的影响。采用矩形剖分网格，利用有限单元法形成正演方程组，选择合理的矩阵存储方式和线性方程组求解方法，得到频率波数域正演结果，并通过反傅氏变换将其转换到空间域，对比验证了正演结果的正确性。反演采用数据空间的算法进行，对反演流程进行了详细介绍。利用伴随方程法求取雅可比矩阵，并推导频率波数域各分量雅可比矩阵表达式。通过几个简单模型的算例来检验反演方法... 

【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】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外极低频电磁法的研究现状
    1.3 课题主要研究内容
第二章 极低频电磁法 2.5 维正演模拟
    2.1 2.5 维有限单元法数值模拟
    2.2 正演理论
    2.3 有限单元法计算公式
    2.4 一次场计算
        2.4.1 一次场公式推导
        2.4.2 正余弦变换数值滤波算法
        2.4.3 一次场计算结果对比验证
    2.5 边界条件
    2.6 系数矩阵存储方式
    2.7 线性方程组求解
    2.8 正演算例
        2.8.1 正演算法正确性验证
        2.8.2 极低频电磁法拟断面图
    2.9 小结
第三章 极低频电磁法 2.5 维反演模拟
    3.1 反演方法选取
        3.1.1 OCCAM 反演
        3.1.2 数据空间反演
    3.2 雅可比矩阵求取
        3.2.1 伴随方程法简介
        3.2.2 空间域雅可比矩阵推导
        3.2.3 波数域雅可比矩阵推导
    3.3 反演算例
        3.3.1 低阻体模型
        3.3.2 组合体模型
    3.4 小结
第四章 结论和建议
    4.1 研究成果
    4.2 存在问题和建议
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]电离层影响下不同类型源激发的电磁场特征[J]. 付长民,底青云,许诚,王妙月.  地球物理学报. 2012(12)
[2]“地-电离层”模式有源电磁场一维正演[J]. 李帝铨,底青云,王妙月.  地球物理学报. 2011(09)
[3]极低频探地（WEM）工程[J]. 卓贤军,陆建勋,赵国泽,底青云.  中国工程科学. 2011(09)
[4]极低频电磁波技术电磁响应建模及电离层影响分析[J]. 李勇,林品荣,郑采君,石福升,徐宝利,郭鹏.  物探与化探. 2010(03)
[5]计算层状介质中电磁场的层矩阵法[J]. 付长民,底青云,王妙月.  地球物理学报. 2010(01)
[6]长偶极大功率可控源电磁波响应特征研究[J]. 底青云,王妙月,王若,王光杰.  地球物理学报. 2008(06)
[7]电离层影响下均匀半空间水平谐变电偶极子的电磁响应计算[J]. 李勇,林品荣,徐宝利,郭鹏.  物探化探计算技术. 2008(06)
[8]2.5维电磁响应的有限元模拟与波数取值研究[J]. 沈金松,孙文博.  物探化探计算技术. 2008(02)
[9]2.5维有限元法CSAMT数值反演[J]. 底青云,Martyn Unsworth,王妙月.  石油地球物理勘探. 2006(01)
[10]正余弦变换的数值滤波算法[J]. WANG Hua-jun (Information Science & Engineering College, Huaqiao University, Quanzhou Fujian 362011, China).  工程地球物理学报. 2004(04)

博士论文
[1]可控源音频大地电磁法三维交错采样有限差分数值模拟研究[D]. 邓居智.中国地质大学（北京） 2011

硕士论文
[1]可控源音频大地电磁法二维Occam反演研究[D]. 李晋津.中国地质大学（北京） 2013
[2]可控源音频大地电磁二维正反演研究[D]. 张斌.中国地质大学(北京) 2012



本文编号：3080500