基于“烟圈”理论的圆锥型场源瞬变电磁优化反演

针对瞬变电磁圆锥型场源装置,采用汉克尔变换和余弦变换数值滤波法对该场源和中心回线源瞬变电磁正演响应进行了计算.将"烟圈"反演结果转换到频率域作为初始模型,采用最小二乘正则化方法对反演结果进行了改进.以电阻率100Ω·m的均匀半空间模型对两种反演方法进行了验证,并在此基础上对2层、3层和4层典型地电模型开展了正反演计算.最后,在某矿集区开展了短剖面实验,并采用2种反演方法对实测数据进行了处理.研究结果表明:用最小二乘正则化方法改进后的反演电阻率更接近于模型电阻率,反演深度更接近层界面,具有一定的分层效果;其视电阻率拟合曲线与模型的重构误差在10-4~10-3范围内.对均匀介质模型开展的反演表明,改进后的反演电阻率与模型电阻率的相对误差约为0.2%,而"烟圈"反演的相对误差超过0.8%.     

基于非负最小二乘法的一维MT正则化反演研究

为了有效地解决在大地电磁反演过程中出现的不适定性、解的不稳定性和非唯一性等问题,提出了基于非负最小二乘法的MT正则化反演算法,该算法的思想是通过引入正则化思想,模型约束目标函数被采用最光滑模型约束正则化矩阵,有效地改善了不适定问题得到有效改善。为了避免常规方法需要对电阻率取对数的情况,引入了快速非负最小二乘法(这里把反演参数设为电阻率,因而必须为正值),从而简化了反演过程中偏导数矩阵的计算。最后试算不同的地电模型,得到稳定的反演结果,表明了此反演算法是有效的。     

基于行列式阻抗响应的大地电磁反演计算

针对大地电磁(MT)二维资料处理中最佳主轴方向的不确定性,提出了行列式阻抗张量的大地电磁二维反演方法。首先,给出了大地电磁行列式阻抗张量的计算表达式,且二维行列式阻抗响应为TE极化模式与TM极化模式的算术平均;其次,建立了Gauss-Newton光滑约束的迭代反演算法,并给出了一种改进的L-曲线法求取最佳正则化因子;最后,反演计算了二维低阻异常体模型,其二维反演结果较好地揭示了地电模型的电阻率结构特征,验证了应用行列式阻抗响应的大地电磁反演方法的有效性。     

井震约束的广域电磁数据反演及其在保靖页岩气储层评价中的应用

目的是研究一种井震约束的广域电磁数据反演方法,用以处理湖南保靖地区采集的广域电磁数据,获取地层电阻率反演结果,然后用以得到研究区的地层分布格架、断层展布特征和页岩储层的纵横向分布。文中所用的方法包括三个方面。首先,用测井数据标定地震资料,对二维地震剖面进行处理解释,得到地震层位和断层分布;然后,用地震层位结果建立初始电阻率分布模型,用测井分层电导率作为上下界约束,对广域电磁数据进行井震约束反演,得到研究区地下地层的电阻率分布;最后,对电阻率反演结果进行综合地质解释,建立页岩气储层的纵横向分布剖面,给出页岩气富集的有利分布位置。通过与3口测井及试气结果对比,初步证实了井震约束的广域电磁数据反演方法在保靖页岩气储层评价中的应用效果。     

大地电磁(MT)法在深部矿产勘探中的分辨率探讨

面对固体矿资源的日益枯竭,开展第二深度(>500m)找矿迫在眉睫,大地电磁(MT)法勘探深度大,受高阻屏蔽小,在深部找矿中具有重要的地位。本文以某矿区实际地电模型为例,利用成都理工大学开发的MTSoft2D软件对其进行正演模拟和occam反演计算,探讨大地电磁法对地电模型中异常体的分辨能力,为MT法在深部矿产勘探领域提供理论支持。     

高密度电法中多尺度反演提高深部异常的分辨能力研究

针对高密度电阻率法反演中关于提高深部目标体分辨能力问题进行了探讨。首先对实测视电阻率数据进行第一尺度反演,其次将第一尺度反演的结果进行正演,并将得到的视电阻率值采用＂比值法＂对实测视电阻率数据进行校正,将校正后的视电阻率数据进行第二尺度的反演,得到基本不包含浅部信息二次反演的地电断面,最后采用二次反演得到的地电断面构造＂比值参数＂对第一尺度反演的结果进行修正,得到反映全区域地电信息的反演断面。通过模型计算表明,该方法能有效提高深部异常的分辨能力。     

基于BP神经网络的高密度电阻率数据反演方法

目的 对高密度电阻率数据反演计算,解决传统局部线性化迭代反演时求解容易陷入局部模型极小解和依赖初始模型的选择等问题.方法 采用二维改进有限元法计算不同地电模型的视电阻率,利用所得结果训练BP神经网络,神经网络的自学习能力将使最终输出为全局最优解.结果 将神经网络与最小二乘法的反演结果作以比较,BP神经网络能够得到全局最优解,因此能较好地反映地电模型,并且计算过程中不需要选择初始模型.结论 神经网络训练成功后,能够克服传统反演方法的不足,因此适合解决复杂的非线性反演问题.     

基于支持向量回归的一维频率域航空电磁反演

为了提高一维频率域航空电磁的反演精度,将机器学习方法应用于航空电磁数据的反演中,提出基于多输出最小二乘支持向量回归（MLS-SVR）的一维频率域航空电磁端到端反演方法. 对不同地电模型进行正演计算,获得样本数据集;搭建MLS-SVR模型框架,输入端为归一化后的垂直磁场分量,输出端为地电模型参数;利用网格寻优和K-折交叉验证进行调参;利用MLS-SVR模型进行反演. 试验结果表明,利用MLS-SVR可以准确地反演出各地电模型参数,与单输出支持向量回归(S-SVR)和多输出支持向量回归（M-SVR）算法相比,该反演方法的精度更高,实测数据反演表明了该方法的有效性.     

基于序列二次规划方法的高密度电阻率反演

针对高密度电阻率成像法反演计算中存在的困难,探讨了基于序列二次规划(SQP)方法建立 可行的电阻率反演算法的问题。在对三维点电源二维地电体电位场模型有限元法正演计算的基础上, 建立了基于SQP方法的高密度电阻率成像法反演算法。根据勘测中测量电极间距的不同,提出按不同 的电极间距分别建立优化模型进行参数优化。通过对模拟电阻率模型和实际观测资料的反演计算,表 明该算法进行高密度电阻率反演是可行的,其具有对初始模型无特殊要求、收敛速度快的特点。这一反 演算法可望在高密度电阻率成像的反演计算中得到应用。     

AMT三维反演在浅部岩体勘探中的应用

音频大地电磁测深法具有勘探效率高,浅层分辨率好的特点,在工程和浅层勘探中得到广泛应用.本文采用基于数据空间的三维反演算法实现了大阵列三维音频大地电磁数据的反演,在CPU/GPU工作站上对一个观测实例进行了处理和计算.反演结果表明,该算法能完成大尺度模型和大阵列观测数据的三维反演,采用并行算法提高了反演速度,算法具有实用性.反演结果除与已知的露头或构造信息基本吻合外,还提供了丰富的地中电阻率参数变化和信息,避免了二维反演中静态偏移的影响,并大大提高了对小异常的分辨能力.     

交叉粒子群算法在大地电磁反演中的应用

大地电磁粒子群算法反演属于非线性反演。在本文中,结合不同类型一维层状介质地电模型,介绍了大地电磁粒子群算法反演方法。在模型层数和参数增加、粒子维数增高时,针对标准粒子群算法处理高维问题容易陷入局部最优和收敛速度降低的缺陷,通过在搜索过程中引入交叉因子,增加了粒子多样性,克服了算法寻优过程中局部收敛的问题,提高了收敛速度。理论模型和实测数据试验结果表明,改进的粒子群算法在大地电磁反演中的寻优质量和效果较为理想。     

大地电磁反演方法对比研究

大地电磁作为一种重要的地球物理勘探方法,近些年来被广泛的地应用于勘察实践中。在野外大地电磁勘察资料解释的重要手段是大地电磁反演,反演效果的好坏将直接影响解释结果的正确与否。本文研究对比4种目前常用的大地电磁反演方法,即BOSTICK反演、RRI反演、OCCAM反演和NLCG反演,分析4种反演方法各自的优缺点,并对大地电磁正演模型数据进行反演,分析4种反演方法的反演效果,直观上对反演结果进行评价对比。     

背景电阻率对音频大地电磁法二维非线性共轭梯度反演结果的影响研究

NLCG(Nonlinear conjugate gradients algorithm)算法广泛应用于音频大地电磁法(AMT)二维反演中,并且取得了良好效果.本文介绍了NLCG方法的基本理论,并应用该方法对不同的反演模式和不同的背景电阻率所得的反演结果分别进行对比,结果表明:二维NLCG反演方法TE和TM模式联合反演效果比单个TE、TM模式较好;选择异常体所在层围岩的电阻率作为背景电阻率是最佳选择.     

大地电磁二维DCG、NLCG和L-BFGS反演算法对比

大地电磁(MT)法的二维反演算法种类较多,在实际应用中如何选取合适的二维反演方法仍是一个关键问题.通过对比典型理论地电模型与不同反演方法的应用效果,可为实际MT探测反演方法的选择提供参考.本文对数据空间共轭梯度法(DCG)、非线性共轭梯度法(NLCG)以及有限内存拟牛顿法(L--BFGS)三种常用的MT二维反演算法进行...     

广域电磁法在隐伏金矿中的应用

相对于传统的电磁法,广域电磁法具有一系列的优点。本文介绍广域电磁法的基本原理、特点及广域视电阻率的定义,并阐述其工作方法,综合剖面与平面测试结果分析广域电磁法查找隐伏金矿的有效性。应用该方法在山东某金矿中查找隐伏金矿,根据该区地质背景、成矿条件和矿区岩石物性特征,遵循已知到未知的原则,由广域视电阻率的分布规律推断低阻局部膨大部位与断裂带,从而间接推断金矿成矿的有利部位。广域电磁法推断的断裂带与已知断裂带位置基本一致,圈定的部分局部膨大部位经开挖证明有金矿存在,结果表明利用广域电磁法查找深部隐伏金属矿是有效的、可行的。     

可极化大地上CSAMT激发极化效应的研究

采用Cole-Cole模型来模拟大地可极化,对三层水平地层且中间层为极化层的可控源音频大地电磁激电测深的视电阻率进行理论计算,分析极化参数对视电阻率曲线的影响规律．采用广义逆方法对三层水平地层且中间层为极化层的模型进行了理论的反演,初步得出：提取极化大地上可控源音频大地电磁测深数据中的激电效应是可能的。     

大地电磁法三维反演计算模型分辨率分析

设计了3个简单三维电性结构模型,通过模型三维正反演计算来对大地电磁法三维反演计算空间分辨率进行数值模拟,模拟结果表明:大地电磁法对低阻体反应灵敏,对高阻体反应相对薄弱,可以较好地应用于探测浅部、深部低阻异常体;大地电磁测深响应数据具有三维体效应属性,除了反应测点下方电阻分布情况之外,同时也包含测点周边电阻率分布信息,可较好地应用于区域电性结构调查;对于浅部异常体,尤其是低阻异常体,在测点控制区域范围内大地电磁三维反演计算具有较好的三维空间分辨率;对于深部异常体,仅在异常体具有足够尺度情况下,大地电磁三维反演计算才具有较好的三维空间分辨率;无论是浅部异常体还是深部异常体,在异常体具有足够尺度的情况下,即异常体的响应曲线在横向空间域和纵向频率域上具有一定的识别度,大地电磁三维反演计算可以较好地构建出异常体的结构形态,对于尺度不足够大的异常体,大地电磁三维反演计算可以较好地重建地下介质的宏观电性特征。     

背景电阻率对大地电磁法二维REBOCC反演结果的影响研究

REBOCC（ReducedBasisOccam’sInversion）算法是Siripunvaraporn等人将OCCAM反演的研究由模型空间转换到数据空间,改进的一种有效、实用大地电磁法（MT）二维反演算法。本文介绍了REB（）CC方法的基本原理,并用该方法在不同的反演模式和不同的背景电阻率值所得的反演结果分别进行对比分析,试算结果表明,二维REBOCC反演在TE和TM联合模式反演,反演效果比单个TE、TM模式好;反演背景值设置不同对反演效果影响不大。     

高密度电法与音频大地电磁法在城市输水隧洞勘察中的应用

为避免在建造浙江省某大型输水隧洞时发生地质灾害,通过高密度电法与音频大地电磁法相结合以查明浅部覆盖层厚度、基岩风化厚度及断裂破碎带构造。采用高密度电法探测浅层地下含水裂隙带的异常形态及岩体的稳定性,部分区域通过音频大地电磁法推断出深部地质断裂构造位置。依据前期地质资料,建立了相应地电模型,通过对模型响应数据进行反演试算,发现这两种方法相结合具有可行性,能精确反映地下不同深度的地质情况,探测结果能为后期设计和施工提供参考依据。实测数据反演结果显示:地层上部杂填土、含砾粉质黏土、碎石夹黏土等厚1～15 m; 高密度电法识别出6条断裂发育带的位置,倾角为56°～75°,影响宽度为10～15 m; 音频大地电磁法识别出一处断裂发育带,影响宽度约为15 m; 裂隙发育带、构造破碎带对岩体完整性破坏较大,强度受软弱结构面控制,易受地下水作用影响,浅部岩体稳定性较差,电阻率表现为低阻特征并向下延伸。     

MT法中静态效效应及阻抗张量静态校正法

大地电磁测深法（MT）中的静态效应使实测的视电阻率和阻相位曲线出现畸变，导致反演解释得出错误的结果，基于大地电磁测深响应在高频时具有一维响应特征，作者提出了对阻抗张量或实测的电场分量实施静态校正的方法，由高频的实测数据求取电场畸变张量和静态校正张量，而后对全频域的实测阻抗张量进行校正，以获得无静态干扰的张量，实践结果表明，通过校正静态效应，消除了静态效应对视电阻率和相位曲线产生的畸形现象。