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瞬变电磁法工作装置、数据预处理及反演解释系统

杜庆丰  
【摘要】: 瞬变电磁法具有电磁法穿透高阻层能力强、对低阻体反映灵敏等优点,且该方法简单易行、信息丰富、精度高、投资少、见效快,被广泛应用于资源与工程勘查等众多领域。 在其应用领域被迅速拓宽的同时,一些急需解决的实用的技术问题也逐步突显出来——装置技术、数据预处理(数据组合滤波,弱信息增强处理,异常分离)、快速反演技术、地形影响改正技术、成图技术等。解决好这些问题对推动TEM被更好、更广泛地应用将非常必要。 装置与仪器的良好匹配及与被勘查目标物的良好耦合,是取得良好勘查效果的前提。论文探讨了如何进行装置匹配及如何设计最佳地耦合探测目的物的装置,以有效地提取响应信号。 TEM观测的是二次场,常表现出信号弱,噪声水平相对偏高的特点,虽然这一问题可通过数据采集的多次叠加及使用抗干扰装置等手段得到一定程度的克服,但却不可能完全解决;再则,在TEM观测中有时还存在着非涡流因素直接引起的瞬变响应,其“响应”的结果使异常复杂化,甚至出现负响应。而这些可以导致反演计算的无法正常进行,为此,必须对TEM观测数据进行预处理,在此,作者提出了“数据组合滤波”、“弱信息增强处理”及特殊的“异常分离”的概念,通过试算及实际应用,该方法可较好地解决上述问题。 目前,常规一维反演,多为迭代反演,不仅需要用户提供初始模型参数,且运行速度不快,二维、三维的运算速度则更慢,为使TEM更好地普及推广,论文工作建立的一套多参数的快速反演,为用户提供了包括全域、晚期公式,烟圈理论……等多种理论模式下的视电阻率,纵向电导等参数,供其选择使用,具有实用价值。 虽然在电法勘探中,TEM是受地形影响较小的方法。但当地形起伏较大时,如不进行地改,则可能造成严重后果,论文对地改问题进行了较系统的探讨。 以往的TEM结果图件,基本以视电阻率断面图为主。但目前许多工作为面积性工作,自然需要更精确的空间分布图。为此,论文工作开发了水平及垂直方向的切片图,该图具实用价值。 作者在就上述问题进行系统研究探讨的同时,编制了一套相应的实用的瞬变电磁数据预处理及反演解释的软件系统,该系统已可应用于瞬变电磁的实际数据处理。


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