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时间域航空电磁法二维正演研究

印红军  
【摘要】:时间域航空电磁法(Airborne Time Domain Electromagnetic简称ATEM),是航空电磁方法的一个重要分支。该方法效率高、成本低、分辨率高、操控灵活,并且对屏蔽层下伏地层或构造有较好的分辨能力,可以广泛应用于矿产资源、地质调查和环境监测等领域。对于航空电磁法的2.5维正演,是以三维的场源,解二维模型,因此本质上属于三维问题。由于电磁场以场源为中心对称,所以可以利用傅里叶变换,将沿走向方向的电磁场转换为波数域的量,从而使三维问题转换为二维问题。然后再利用反傅里叶变换,将波数域值转换为空间域电磁场值。最后将上述频率域的值通过傅里叶变换,便可以转换成空间域的解。 本文在收集大量资料的基础上,完善了时间域航空电磁方法的正演模拟,并建立了一套制作任意模型的程序代码。由此,本文建立层状模型,利用解析解和数值解对比,验证了该算法的正确性。同时本文建立了板状体模型、倾斜板状体模型、各种类型的组合体模型、带地形的模型、带cole-cole参数的模型。对模型进行正演模拟,并对正演结果准确性进行了分析,总结出,该方法在寻找良导体、覆盖层下伏地质体等应用中的良好效果。最后,本文根据实际地质剖面图资料,建立了实际地质模型,通过正演模拟,进一步验证该方法在复杂地形下,寻找浅层地质构造应用中的可靠性。


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