隨著航空瞬變電磁方法的日益成熟,目前已被廣泛應用于礦產資源勘探、地下水探測、海洋及軍事等領域。本文旨在讓人們對三維航空瞬變電磁的異常響應特征及異常分布規(guī)律的認識更加清晰,并結合國家重點研發(fā)計劃“深地資源勘查開采”項目“典型覆蓋區(qū)航空地球物理技術示范與處理解釋軟件開發(fā)”的子課題“航空瞬變電磁法和地面電法數據處理方法研究及軟件開發(fā)”,為此文章中采用矢量有限元算法對航空瞬變電磁進行了三維正演研究,通過對大量的地質模型模擬以及不同電性參數的計算,討論了直升機飛行高度、低阻覆蓋層層厚和覆蓋層電阻率等因素對航空瞬變電磁數據影響特點,并分析電磁異常響應特征及異常分布規(guī)律。本文首先依據麥克斯韋方程組推導出航空瞬變電磁法一維、三維電磁場表達公式,在三維矢量有限元正演中先推導出頻率域電磁響應公式,再經過余弦變化進行電磁場的頻時轉化,最后采用三次樣條插值函數實現時域電場到衰減電壓的轉化。為了驗證航空瞬變電磁三維有限元算法的準確性,文中對H性、K型以及HAK型等典型的三維層狀模型進行模擬,然后與一維數字濾波解曲線相對比,并計算相對誤差發(fā)現Z分量的相對誤差基本在3%以內,驗證了本文算法的可行性;隨后對均勻半空間... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 航空瞬變電磁法研究現狀
        1.2.1 國外航空瞬變電磁技術現狀
        1.2.2 國內航空瞬變電磁技術現狀
    1.3 航空瞬變電磁三維數值模擬研究現狀
    1.4 論文主要研究內容及成果
第二章 航空瞬變電磁法正演基本理論
    2.1 航空瞬變電磁法工作方式
    2.2 航空瞬變電磁一維正演理論
    2.3 航空瞬變電磁三維有限元正演理論
        2.3.1 電磁場基本理論
        2.3.2 頻率域電磁場在均勻半空間中電場響應
        2.3.3 矢量有限元方法
        2.3.4 電磁場頻率域與時間域間的轉換
        2.3.5 時域電場到感應電動勢的轉換
第三章 航空瞬變電磁三維正演模擬及分析
    3.1 三維正演算法驗證
    3.2 低阻異常體模型模擬響應
        3.2.1 單個塊狀體模型模擬響應
        3.2.2 多個塊狀體模型模擬響應
        3.2.3 傾斜板狀體模型模擬響應
    3.3 直升機飛行高度變化影響研究
    3.4 低阻覆蓋層模型模擬研究
        3.4.1 覆蓋層電阻率變化影響研究
        3.4.2 覆蓋層厚度變化影響研究
    3.5 本章小結
第四章 實際模型算例
    4.1 山西陽泉富水性采空區(qū)三維模型數值模擬分析
第五章 結論及展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國直升機航空瞬變電磁探測技術進展[J]. 武欣,薛國強,方廣有.  地球物理學進展. 2019(04)
[2]覆蓋層影響下典型地-井模型瞬變電磁法正演[J]. 楊海燕,岳建華,徐正玉,張華,姜志海.  吉林大學學報(地球科學版). 2016(05)
[3]起伏地表頻域/時域航空電磁系統(tǒng)三維正演模擬研究[J]. 張博,殷長春,劉云鶴,蔡晶.  地球物理學報. 2016(04)
[4]航空電磁勘查技術發(fā)展現狀及展望[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,任秀艷,齊彥福,裴易峰,邱長凱,黃鑫,黃威,繆佳佳,蔡晶.  地球物理學報. 2015(08)
[5]頻率域航空電磁法地形影響和校正方法[J]. 王衛(wèi)平,曾昭發(fā),李靜,吳成平.  吉林大學學報(地球科學版). 2015(03)
[6]2.5維起伏地表條件下時間域航空電磁正演模擬[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,蔡晶.  地球物理學報. 2015(04)
[7]高原航電磁測第一飛——青海在高海拔地區(qū)首次探索開展航空時間域電磁測量獲得成功[J]. 康維海.  青海國土經略. 2015(02)
[8]基于電場Helmholtz方程的回線源瞬變電磁法三維正演[J]. 李建慧,胡祥云,曾思紅,路金閣,霍光譜,韓波,彭榮華.  地球物理學報. 2013(12)
[9]國務院辦公廳關于轉發(fā)國土資源部等部門找礦突破戰(zhàn)略行動綱要（2011—2020年）的通知[J].   中華人民共和國國務院公報. 2012(19)
[10]全波形時間域航空電磁響應三維有限差分數值計算[J]. 許洋鋮,林君,李肅義,張曉爽,王遠,嵇艷鞠.  地球物理學報. 2012(06)

博士論文
[1]復雜介質中時間域航空電磁數據仿真技術研究[D]. 齊彥福.吉林大學 2017
[2]航空瞬變電磁三維成像解釋方法研究[D]. 趙越.長安大學 2016
[3]固定翼時間域航空瞬變電磁二、三維正演模擬及響應分析[D]. 朱崇利.成都理工大學 2014

碩士論文
[1]瞬變電磁法矢量有限元三維正演研究[D]. 姚偉華.長安大學 2015
[2]基于積分方程技術的三維電磁法正演模擬研究[D]. 王德智.吉林大學 2015



本文編號：3204301