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《中国地质大学(北京)》 2007年
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地形起伏条件下可控源音频大地电磁法2.5维正演研究

王胜阁  
【摘要】: 可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种高效的地球物理勘探方法,在当今地球物理勘探的许多领域都有广泛的应用。 电磁场的2.5维正演就是求解三维偶极子源或者有限长导线在二维地质构造上产生的电磁响应。由于许多地质体的电导率在空间坐标系下是二维或者近似二维变化的,求解2.5维问题就显得十分重要。因为对于这种地质体,没有必要采用三维正演算法进行模拟计算,同时2.5维求解也能节省大量的计算时间。 在本文中,采用视狄拉克函数来等效电磁场中的三维源。通常情况下求解电磁响应,为了避免源点周围的奇异性,总是将总场人为分解为一次场和二次场分别求解,而这种分解对于复杂的地质构造是不能精确实现的。视狄拉克函数的引用使我们可以直接求解总场,消除了场分解产生的误差。为了能够更好的模拟地形起伏变化,在对目标区域剖分的过程中,可以根据实际情况,采用不同形状的四边形单元,并用等参有限元法对剖分形成的离散化目标区域进行数值模拟计算。 在2.5维正演过程中,首先对场方程进行降维处理,即对方程中电磁场的各个分量沿走向方向做傅立叶变换,将求解域从空间域变换到波数域;然后对目标区域进行剖分,针对每一个波数,采用等参有限元法得到离散化电磁场方程,求解方程获得走向方向上的电磁场响应;对走向方向上的电磁场响应进行空间求导,从而获得电磁场其他方向上的分量;最后通过傅立叶反变换,将波数域内的电磁场响应转换到空间域。 在本文中,通过对一些简单模型的正演计算来检验算法的正确性和稳定性。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P631.325

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