瞬變電磁探測(cè)（Transient Electromagnetic Method）是一種時(shí)間域電磁法，通過接收、處理地下電磁信號(hào)得到地下探測(cè)目標(biāo)的信息，具有頻帶寬、分辨率高、使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，TEM成像有反演法和視電阻率法。前者需初始模型，計(jì)算量大；后者雖不需要初始模型，但計(jì)算耗時(shí)，兩種方法都難以達(dá)到實(shí)時(shí)成像的目的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于地球物理反演中，但尚未在瞬變電磁視電阻率成像中得到應(yīng)用。反演法中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的正確性完全依賴于先驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和泛化性，本文提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瞬變電磁快速成像，克服先驗(yàn)數(shù)據(jù)量大、計(jì)算耗時(shí)的缺點(diǎn)，以達(dá)到實(shí)時(shí)成像的目的。論文主要做了以下工作：1)介紹了瞬變電磁的基本理論，以及中心回線方式下瞬變電磁的響應(yīng)特征。討論了瞬變電磁視電阻率數(shù)值計(jì)算方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射下的求解理論。2)研究基于非線性模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電阻率計(jì)算方法。以磁感應(yīng)強(qiáng)度為輸入、電阻率為輸出建立網(wǎng)絡(luò)。比較不同算法和神經(jīng)元個(gè)數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)收斂速度、精度的影響，得到采用列文伯格-馬夸特法及隱藏層含10個(gè)神經(jīng)元的最佳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。3)提出基于曲線擬合模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視電阻率計(jì)算方法�；诜蔷�性方程求解模式的BP... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瞬變電磁法工作原理示意圖

圖 1.3 均勻半空間瞬變電場(chǎng)等值曲線和電流密度等值線圖g1.3 Contour of homogeneous half-space transient electro field and current den除了有早期、晚期之分外，還像頻域場(chǎng)，有近、遠(yuǎn)區(qū)之分。瞬阻巖石區(qū)衰減特別快，通常只要幾十到幾百毫秒。當(dāng)?shù)叵碌刭|(zhì)體一過程就變得緩慢。瞬變場(chǎng)在遠(yuǎn)區(qū)衰減比較緩慢，需要幾秒到幾地質(zhì)體是良導(dǎo)體時(shí)，這一過程可以持續(xù)一分鐘甚至更長(zhǎng)。場(chǎng)近區(qū)的早期階段，信號(hào)幅值大，變化劇烈，受探測(cè)儀器影響早期信號(hào)技術(shù)難度大。在近區(qū)的晚期階段，測(cè)量結(jié)果很好地給出信息，其物理過程是：在上部導(dǎo)電層中晚期剛剛出現(xiàn)，即開始出程，并以其縱向電導(dǎo) S1 來表征該地層存在時(shí)，在更深的導(dǎo)電層”效應(yīng)，渦流還處于產(chǎn)生和增加的早期階段。但是，由于第一層流的屏蔽作用，在地表觀測(cè)中很難或很微弱地出現(xiàn)第二層的影響，在地表上可觀測(cè)到第一層和第二層共同影響瞬變結(jié)果，并以合影響。在更晚的時(shí)間上出現(xiàn) S1＋S2＋S3 的綜合影響，以此

Fig.1.4 Profile measurement deviceThe same points device；(b)Dipole device；(c)Big loop over layered source device圖 1.4(a)為同點(diǎn)裝置。所謂“同點(diǎn)”，即發(fā)射線圈(Tx)與接收線圈(Rx)的中心點(diǎn)相重合，按其重合位置可以分為三種：當(dāng) Tx 和 Rx 采用同一線圈時(shí)稱為同一回線，如圖 1.4(a-1)，此組合僅鋪一個(gè)回線，通電時(shí)做發(fā)射回線用，斷電觀測(cè)時(shí)做接收回線用，此組合鋪線簡(jiǎn)單，但需特殊設(shè)計(jì)的儀器，如 SIROTEM 系列或 MΠΠ 系列，并且先發(fā)射后接收，不適合淺層探測(cè)；將同一回線組合中的一條回線改為兩條， Tx 和 Rx 具有完全相同的幾何形狀和尺寸，兩線框相互獨(dú)立布置在同一位置上，做剖面測(cè)量時(shí)發(fā)射回線與接收回線一起移動(dòng)稱為重疊回線，如圖 1.4(a-2)所示；將重疊回線中的接收回線用可視為偶極的接收線圈代替并處于發(fā)射回線中心，即為中心回線，如圖 1.4(a-3)所示。同點(diǎn)裝置具有施工方便，信號(hào)強(qiáng)，與探測(cè)對(duì)象可以達(dá)到最佳耦合，具有異常幅度大、形態(tài)簡(jiǎn)單，受旁側(cè)影響較小且橫向分辨率高等特點(diǎn)，但受淺層影響較大。偶極裝置如圖 2.4(b)，該裝置的 Tx 與 Rx 相分離，保持固定收發(fā)距 r，沿測(cè)線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Time-depth conversion of transient electromagnetic method used in coal mines[J]. YU Jing-cun, WANG Yang-zhou, LIU Jian, ZENG Xiao-bo School of Resource and Earth Science, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China.  Journal of China University of Mining & Technology. 2008(04)
[2]斜階躍場(chǎng)源瞬變電磁法的全程視電阻率數(shù)值計(jì)算[J]. 付志紅,孫天財(cái),陳清禮,謝品芳.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(11)
[3]地球物理資料非線性反演方法講座(五) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演法[J]. 王家映.  工程地球物理學(xué)報(bào). 2008(03)
[4]斜階躍場(chǎng)源關(guān)斷時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及校正研究[J]. 孫天財(cái),付志紅,謝品芳.  工程地球物理學(xué)報(bào). 2008(03)
[5]Research on Full Space Transient Electro-magnetism Technique for Detecting Aqueous Structures in Coal Mines[J]. YU Jing-cun, LIU Zhi-xin, TANG Jin-yun School of Mineral Resources and Earth Science, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221008, China.  Journal of China University of Mining & Technology. 2007(01)
[6]中心回線瞬變電磁探測(cè)的一種快速解釋方法[J]. 郭文波,宋建平,韓俊明,曹捷,李正宇.  物探與化探. 2006(02)
[7]電阻率二維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演[J]. 徐海浪,吳小平.  地球物理學(xué)報(bào). 2006(02)
[8]瞬變電磁快速成像解釋系統(tǒng)研究[J]. 郭文波,李貅,薛國強(qiáng),宋建平,顧林生.  地球物理學(xué)報(bào). 2005(06)
[9]大回線瞬變電磁法全區(qū)視電阻率的逆樣條插值計(jì)算[J]. 熊彬.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2005(04)
[10]電性源瞬變電磁法在煤田水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 黃力軍,陸桂福,劉瑞德.  工程地球物理學(xué)報(bào). 2004(02)



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