5. 视电阻率和相位
(1) 视电阻率的定义:电阻率法中用来反映岩石、矿石导电性变化的参数。在地下存在多种岩石的情况下,用电阻率法测得的电阻率,不是某一种岩石的真电阻率。它除受各种岩石电阻率的综合影响外,还与岩石、矿石的分布状态(包括一些构造因素)、电极排列等具体情况有关,所以称它为视电阻率。
(2) 计算波阻抗的全部迭加法/选择迭加法/Robust方法/多次中值法 ? 多次中值法在压制“飞点”带来的误差有特殊的优势。
阻抗误差计算公式为:
6. 倾子矢量
(1) 倾子矢量描述了磁场的垂直分量与水平分量的关系。基于均匀平面波源的假设,磁场垂直分量是由大地电性结构的横向不均匀性感应产生,因此倾子矢量主要反映了大地电性构造的水平横向的变化。 (2) 倾子矢量的数学表达式
三、 大尺度三维电性结构快速反演 1. 数据计算流程:
(1) 极低频电磁波信号通过快速傅里叶变换/小波分析方法得到谱信息
? 在时间域,通过自适应滤波等技术,提取随时间变化的单频信号,可显示单频信号的时间特性。
? 在频率域,通过谱分析得到振幅谱、功率谱数据,并利用标定文件进行谱的标定工作。
(2) 经过谱分析和标定工作得到的多个功率谱数据按照一定方式进行分组,依据Robust统计原则进行迭加求平均,得到迭加的功率谱数据
(3) 迭加功率谱计算的基础上,首先计算得到阻抗和倾子以及相应的数据误差棒然后再利用阻抗数据计算视电阻率和阻抗相位,利用倾子数据计算感应矢量。(如果是张量发射源按,则观测到阻抗张量和倾子矢量)还可进一步计算地下电性结构的构造维性数据。
实际数据读取自适应滤波确定发射时间段相关检测对比自适应滤波发射时间序列对比发射时间序列功率谱密度功率谱密度视电阻率和相位视电阻率和相位对比
2. 关键问题
(1) 正演、反演研究
实际的地质构造多数是三维构造,要基于观测资料获得更可信的地下构造,需要利用三维正演和反演技术。由于三维反演目前尚不成熟,往往用三维正演技术对资料进行模拟,并利用较成熟的二维反演进行反演解释。
在利用二维反演时,地下的三维构造可能引起资料的各种畸变。由于一般三维正演问题没有解析解,这就需要采用数值模拟方法求解
其近似解。
数值模拟的方法比较多,在大地电磁正演中应用的比较多的主要是有限差分法(FDM)、积分方程法(IE)、有限单元法(FEM)。 (2) 三维张量阻抗计算
对大地电磁场源的作用,可以分解为两个等效的正交场源作用的结果。三维阻抗可以表示为:
则三维的视电阻率和相位可以表示为:
3. 张量分解方法 (1) Swift方法
Swift方法是将观测阻抗进行旋转,使得阻抗张量的对角元素为零,考虑到实际数据一般含有误差,不可能精确地等于零,一般取对角元素的极小即可,取反对角元素的极大值与此是等价的。
满足上式时,表明阻抗已经旋转到电性结构的主轴方向,此时的θ0即为区域二维结构的主轴方位角,其表达式为
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