12601.時間域直升機航空電磁法2.5維反演

1、釙舉縣，j，＼oUDC學校代碼：10616密級——學號：呈里企墮!!Z成都理工大學碩士學位論文時間域直升機航空電磁法25維反演余小東指導教師姓名及職稱陸從德副教授王緒本教授申請學位級別碩士專業(yè)名稱地質(zhì)工程論文提交日期2014—05論文答辯日期2014—05學位授予單位和日期答辯委員會主席砒狐L一評閱人鋤i∥影／，搦2014年05月摘要時間域直升機航空電磁法25維反演摘要時間域航空電磁法具有速度快、成本較低、可大面積勘探、勘探深度較大、能

2、適應復雜地形條件等優(yōu)點，己廣泛用于礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)填圖、水資源勘查和環(huán)境監(jiān)測等領域。和國外相比，國內(nèi)在時間域航空電磁法方面的研究相對滯后。幸運的是，近年來由于國家對航空地球物理勘查技術越來越重視，因此國內(nèi)時間域航空電磁法也得到了較快的發(fā)展。在時間域航空電磁法中，數(shù)據(jù)成像和反演解釋是研究重點之一。目前，時間域航空電磁數(shù)據(jù)反演解釋的研究主要集中在一維反演問題上，其高維的反演問題研究還比較少。和一維反演方法相比，25維時間域航空電磁數(shù)據(jù)反演

3、具有較高的精度；和三維反演方法相比，25維反演具有較小的計算量。因此，25維反演方法的研究成為了時間域航空電磁數(shù)據(jù)反演問題研究的熱點之一。本文結(jié)合國家863課題“直升機吊艙式時間域航空電磁勘查系統(tǒng)實用化研究”(項目編號：2013AA063904)，對時間域航空電磁法25維反演方法進行研究，為時間域航空電磁法的資料解釋奠定基礎。具體來說，本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：(1)時間域航空電磁法25維正演模擬。首先，從電磁場基本理論出發(fā)，推導

4、了在拉氏傅氏域中時間域航空電磁法沿異常體走向方向電磁場分量的對偶二階偏微分方程，并與邊界條件構成邊值問題；然后，對有限元法求解該邊值問題進行描述，并分析了有限元求解過程中背景場求解和線性方程組求解等關鍵問題；最后，對幾種典型二維地電模型的正演響應進行分析。(2)時間域航空電磁法25維反演方法研究。首先闡述了阻尼特征參數(shù)反演法和阻尼最小二乘反演法的計算過程；然后對反演過程中雅可比矩陣的計算、阻尼因子的選擇、迭代收斂準則以及反演結(jié)束標準等關

5、鍵問題進行了討論：兩種反演方法都是基于奇異值分解理論，都涉及到對雅可比矩陣進行分解來求解奇異矩陣，其中雅可比矩陣的計算是反演問題中非常重要的一個步驟，其計算精度直接影響到反演結(jié)果的正確性：阻尼因子用來控制迭代過程中修正方向和步長，對保證迭代收斂具有重要的作用；迭代收斂準則和反演結(jié)束標志是反演迭代過程正常循環(huán)和結(jié)束的保障。為了保證程序的穩(wěn)定性和有效性，往往設置多種結(jié)束標志，只要滿足任一結(jié)束條件，反演迭代過程就可以終止。(3)時間域航空電磁