【摘要】：可控源音頻大地電磁法(CSAMT)是基于大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的一種電磁法勘探方法,歷經(jīng)幾十年的發(fā)展,方法從最初的定性分析到較精準的定量解釋,而正反演算法的開發(fā)對方法的發(fā)展有著重大的作用,在實際生產(chǎn)中,不僅電阻率參數(shù)對觀測數(shù)據(jù)有較強的影響,局部地區(qū)磁導率參數(shù)對觀測數(shù)據(jù)的影響也不可忽略,為了保證定量解釋的結果更加精確可靠,需要開發(fā)相應的正反演算法。本文主要的研究內(nèi)容是在可控源音頻大地電磁法中引入磁導率參數(shù),正演過程中電磁場滿足的方程不忽略磁導率參數(shù)的影響,選用三維交錯網(wǎng)格有限差分法作為正演算子,采用總場分離方法計算二次場,選取兩種接收點場值的插值方法,對比兩種插值方法的優(yōu)缺點,選擇更適用于實際情況的體積加權計算方法,分別設計一維、二維、三維模型對正演算法精度進行檢驗,設計模型探究磁導率參數(shù)的響應規(guī)律及對觀測數(shù)據(jù)的影響,由此得到在部分區(qū)域磁導率參數(shù)的影響不可忽略的結論。在實現(xiàn)電阻率和磁導率雙參數(shù)模型正演算法的基礎上,進一步實現(xiàn)電阻率和磁導率雙參數(shù)模型的反演算法。采用有限內(nèi)存擬牛頓法(LBFGS)作為反演研究手段,反演研究重點為目標函數(shù)梯度的計算和不同物性參數(shù)靈敏度差異的處理。目標函數(shù)梯度采用多元函數(shù)求導的法則進行計算,本文先實現(xiàn)了兩種物性參數(shù)的同步反演,并提出雙參數(shù)模型正演響應相互抵消時反演存在的問題,進而引入基于交叉梯度約束的兩種物性參數(shù)同步反演,來實現(xiàn)兩種物性參數(shù)反演的算法;對于不同參數(shù)靈敏度差異的問題,采用基于合作式反演的策略進行處理,即先完成兩種物性參數(shù)的同步反演,將靈敏度較高的物性參數(shù)的同步反演結果作為初始模型,進行引入交叉梯度約束的同步反演,得到最終的雙參數(shù)反演結果,并通過設計不同模型來檢驗反演算法的可靠性。兩種物性參數(shù)理論試算證明,忽略磁導率參數(shù)進行單電阻率參數(shù)反演,反演結果中會出現(xiàn)額外的虛假異常,由此說明進行兩種物性參數(shù)反演的必要性。
【圖文】：

p s s p ppe p p p p hi i i E E E H （微分形式，麥克斯韋方程組的積分形式物理意義更明確，能更表明法拉第電磁感應定律和安培環(huán)路定律的電磁耦合關系，積點是在數(shù)值模擬過程中不需要近似偏導數(shù)項，將式（2-3）和式形式，即可得到二次場滿足的積分形式的方程： s s pp dl i i ds E H H s s pp dl ds H E E 和（2-7）中，分別用到了一次電場pE 和一次磁場pH ,關于一的是基于 Key(2009) Dipole 方法進行計算，只是需注意的是不僅需要考慮背景電導率p ，同時也需要考慮背景磁導率p

..., )i x x i N；研究區(qū)域在 y 軸方向上被劃分成yN 段，共存 1 ym N ，網(wǎng)格之間的間距為 ( 1,..., )j y y j N；研究區(qū)域在 z 軸成zN 段，共存在n個節(jié)點 1 zn N ，網(wǎng)格之間的間距為 ( 1k z i 共將研究區(qū)域剖分成x y znum N N N個網(wǎng)格，，且假設每一個網(wǎng)格不變的。 積分形式麥克斯韋方程組的離散研究區(qū)域進行網(wǎng)格剖分之后，即可對二次電場滿足的積分形式的麥進行離散化處理，以此得到待求解的二次電場的線性方程組。取研電場單元（如圖 2-2），對式（2-6）進行離散，該式左端為電場分，右端項為磁場的面積分。
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P631.325

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

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相關博士學位論文 前2條

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相關碩士學位論文 前3條

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本文編號：2669306