被動源航空電磁法以天然電磁場作為探測地下電性異常目標(biāo)體的信號源,采用機(jī)載和地面電磁傳感器分別測量垂直磁場分量與水平磁場分量以獲得二者之間的復(fù)數(shù)關(guān)系（傾子）,并對傾子數(shù)據(jù)進(jìn)行反演獲得電性異常目標(biāo)體的空間分布特征和物理屬性。該方法靈活機(jī)動,成本低,采集信息量河,能夠在復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行快速的河規(guī)模探測作業(yè),在國外已被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)資源勘探、油氣勘探、基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查等各個領(lǐng)域,而國內(nèi)關(guān)于新興的被動源航空電磁法的研究十分稀少。本文在“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“直升機(jī)航空電磁測量技術(shù)系統(tǒng)研制”的支持下,對二維被動源航空電磁數(shù)值模擬和反演算法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了傾子數(shù)據(jù)與阻抗（視電阻率）數(shù)據(jù)的聯(lián)合反演。在數(shù)值模擬研究中,首先從麥克斯韋方程組出發(fā)推導(dǎo)了被動源航空電磁法的控制方程,然后計(jì)算背景模型的一維解析解作為邊界條件構(gòu)建邊值問題。同時針對有限單元法計(jì)算精度與計(jì)算資源之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)了被動源航空電磁自適應(yīng)有限單元法。該算法通過計(jì)算每個單元的后驗(yàn)誤差來指導(dǎo)網(wǎng)格進(jìn)行局部加密,加密過程中采用四邊形網(wǎng)格進(jìn)行剖分,并在每個單元上構(gòu)建雙二次插值函數(shù)計(jì)算積分,之后采用直接求解法求解線性方程組。數(shù)值模擬結(jié)果... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

二維電阻率模型網(wǎng)格示意圖

231000m1000m層一層二層三地表YZ圖2-7層狀電阻率模型Fig.2-7layeredresistivitymodel圖2-8、圖2-9分別展示了本文視電阻率數(shù)值解與阻抗相位數(shù)值解同解析解的對比曲線圖。圖中星號表示本文數(shù)值解，實(shí)線表示解析解；橫軸表示周期，即頻率的倒數(shù)，縱軸分別表示視電阻率和阻抗相位的值�？梢钥闯�，本文計(jì)算的數(shù)值解具有較高的精度。圖2-8視電阻率對比曲線圖Fig.2-8Apparentresistivitycomparisoncurve

24圖2-9阻抗相位對比曲線圖Fig.2-9Impedancephasecomparisoncurve然后，對一個二維電阻率模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。電阻率模型如圖2-10所示，在電阻率為100m的介質(zhì)中嵌入一個電阻率為10m的低阻異常體，其頂層距離地表1000m，橫向?qū)挾?000m，垂向高度2000m。針對此電阻率模型，本文計(jì)算了其視電阻率，阻抗相位，傾子實(shí)部，傾子虛部。計(jì)算頻率范圍為0.01Hz~100Hz，以10為底對數(shù)等間隔采樣11個頻點(diǎn)，分別為0.01Hz，0.03Hz，0.06Hz，0.16Hz，0.4Hz，1Hz，2.51Hz，6.31Hz，15.85Hz，39.81Hz，100Hz。在地表-4000m~4000m范圍內(nèi)每隔500m計(jì)算電磁數(shù)據(jù)。并將計(jì)算結(jié)果與加州河學(xué)KerryKey教授的MARE2DEM程序計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比[74]，視電阻率數(shù)據(jù)相對誤差均小0.7%，傾子數(shù)據(jù)相對誤差均小6%。YZ1000m地下介質(zhì)地表2000m2000m圖2-10低阻塊體模型Fig.2-10Lowresistivityblockmodel

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3240567