大地電磁勘探法是一種以天然電磁場作為場源的地球物理勘探方法,具有施工方便,探測深度廣等優(yōu)點,在礦產資源普查、油氣田勘探、深部地質構造等地球物理領域有著廣泛的應用。在理論與實際方面,國內外學者對大地電磁勘探都進行了深入的研究。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,大地電磁三維正反演是近二十年的研究熱點。如何提高計算效率與正反演結果精度是國內外學者研究的目標。本文就本著計算效率與精度對大地電磁三維正反演展開了研究。首先對基于非結構化網格的大地電磁三維正演進行了研究。論文從麥克斯韋方程組出發(fā),深入研究了大地電磁的三維邊值問題以及有限元方法。并選擇使用傳統(tǒng)有限元法求解磁矢勢-電標位的方法對大地電磁做三維正演研究。采用Tetgen開源代碼進行非結構網格剖分,使用Fortran語言編寫了大地電磁三維有限元正演代碼,并且使用層狀、三維模型進行了正演正確性驗證。對復雜異常體進行了正演模擬,證實了非結構網格對復雜地質體的模擬有著明顯的優(yōu)勢。在基于非結構網格的大地電磁三維正演基礎上,論文研究了大地電磁三維自適應有限元正演。自適應有限元技術避免了人工剖分網格的弊端,具有自動剖分網格以獲得最優(yōu)化網格的優(yōu)點。論文運用了面向... 

【文章來源】：中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-7層狀模型MT三維正演響應驗證(a)視電阻率與解析解對比；(b)相位與解析解對比；(c)視電阻率相對誤差；(d)相位相對誤差在圖2-7(a)和(b)中藍色曲線表示視電阻率與相位解析解，紅色圓圈表示xy模型視電阻率與相位結果，紅色加號表示yx模型的視電阻率與相位結果，從圖

圖 2-10 XY 模式有限元正演響應與交錯網格正演響應對比散點表示有限元結果，實線表示交錯網格結果圖 2-11 YX 模式有限元正演響應與交錯網格正演響應對比散點表示有限元結果，實線表示交錯網格結果從兩種極化模型的對比結果中可以看出，有限元的三個頻率響應結果與交

26圖 2-11 YX 模式有限元正演響應與交錯網格正演響應對比散點表示有限元結果，實線表示交錯網格結果從兩種極化模型的對比結果中可以看出，有限元的三個頻率響應結果與交采樣網格正演響應在趨勢上、數(shù)值上基本一致的，可以說明大地電磁三維有元正演算法所得到的三維異常體響應是正確性，但是細節(jié)中看出非結構化有元結果與交錯網格結果不是完全的重合，尤其在曲線兩側，有限元結果比交網格偏大，這種現(xiàn)象是精度的問題，非結構網格需要對測點以及影響測點的域進行重點加密，才能保證精度。這也是非結構化的一個缺陷，意味著測點多，網格數(shù)目越大。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于非結構網格的三維大地電磁法有限內存擬牛頓反演研究（英文）[J]. 曹曉月,殷長春,張博,黃鑫,劉云鶴,蔡晶.  Applied Geophysics. 2018(Z1)
[2]面向目標自適應有限元法的帶地形三維大地電磁各向異性正演模擬[J]. 曹曉月,殷長春,張博,黃鑫,劉云鶴,蔡晶.  地球物理學報. 2018(06)
[3]三維CSAMT法非結構化網格有限元數(shù)值模擬[J]. 王亞璐,底青云,王若.  地球物理學報. 2017 (03)
[4]面向目標自適應三維大地電磁正演模擬[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,蔡晶.  地球物理學報. 2017 (01)
[5]基于非結構網格的電阻率三維帶地形反演[J]. 吳小平,劉洋,王威.  地球物理學報. 2015(08)
[6]基于非結構化網格的三維大地電磁自適應矢量有限元模擬[J]. 劉長生,湯井田,任政勇,馮德山.  中南大學學報(自然科學版). 2010(05)
[7]可控源電磁三維頻率域有限元模擬[J]. 徐志鋒,吳小平.  地球物理學報. 2010(08)
[8]基于局部加密非結構化網格的三維電阻率法有限元數(shù)值模擬[J]. 任政勇,湯井田.  地球物理學報. 2009(10)
[9]基于有限單元法的二維/三維大地電磁正演模擬策略[J]. 徐凌華,童孝忠,柳建新,郭榮文,王浩.  物探化探計算技術. 2009(05)
[10]復雜二維/三維大地電磁的有限單元法正演模擬策略[J]. 童孝忠,柳建新,郭榮文.  CT理論與應用研究. 2009(01)

博士論文
[1]張量CSAMT三維主軸各向異性正反演研究[D]. 王堃鵬.中國地質大學(北京) 2017
[2]地球電磁場的連續(xù)與間斷有限元三維數(shù)值模擬[D]. 楊軍.中國科學技術大學 2016
[3]基于非結構網格的電阻率三維正反演及其應用研究[D]. 劉洋.中國科學技術大學 2016
[4]三維大地電磁有限內存擬牛頓反演[D]. 阮帥.成都理工大學 2015
[5]海洋可控源電磁法二維有限元正演及反演[D]. 劉穎.中國海洋大學 2014
[6]基于非結構化網格的三維大地電磁自適應矢量有限元數(shù)值模擬[D]. 劉長生.中南大學 2009

碩士論文
[1]大地電磁二、三維非結構有限元數(shù)值模擬[D]. 李志旋.中國科學技術大學 2016
[2]2.5維直流電阻率自適應有限元數(shù)值模擬[D]. 嚴波.中國海洋大學 2013
[3]大地電磁二維擬牛頓反演研究[D]. 韓波.中國地質大學 2012
[4]基于非結構化網格的中心回線瞬變電磁法2.5維有限元正演[D]. 趙曉博.中南大學 2011



本文編號：3214441