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超高密度激电数据采集与正反演解释方法研究

王鹏飞  
【摘要】:超高密度激电法是一种高效且实用的电法勘探方法,与常规高密度电阻率法相比,该方法避开了单一的装置排列采集方式和采集参数,在同等的电极排列和测量时间里能获取更多更全用的数据信息,数据量是常规方法的数十倍以上,反演解释结果能够较好的刻画实际地质情况。 本文在前人研究工作的基础上,提出了超高密度激电法,并开展了系统的研究工作。论文从超高密度激电法的理论与方法入手,重点研究该方法的数据采集方式,生成电极排列数据表,延伸和总结该方法的工作范围和特点。研究了该方法的多通道数据采集技术的原理、工作要求、工作流程以及工作特点。针对超高密度激电法的正演模拟和反演成像问题,论文从稳定电流场的基本方程出发,推演了稳定电流场的边值问题和变分问题,然后采用基于连续介质模型的有限单元法解该变分问题。为加快正演模拟的速度,采用变带宽压缩存储的乔里斯基分解法求解刚度矩阵稀疏线性方程组。在正演模拟的基础上,研究了激电数据的最小二乘广义线性反演方法、偏导数矩阵的混合计算方法、线性反演方程组的求解方法。最后,采用超高密度激电法的二极装置、全三极装置和全四极装置,对几种较典型的地电模型进行正演模拟与反演成像,并对各装置的探测效果进行了对比分析,验证了该方法的可行性和有效性,通过本文的研究,为超高密度激电法的进一步研究、应用与推广奠定了扎实的基础。


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