航空電磁法(AEM)作為一種高效的地球物理勘查手段,因其無需地面工作人員接近勘查區(qū)域,特別適合沙漠、高山、湖泊、沼澤等地形條件復(fù)雜地區(qū)的地球物理勘探任務(wù)。近年來,隨著對(duì)航空電磁高分辨率、大勘探深度等特點(diǎn)認(rèn)識(shí)的不斷深入,航空電磁法在礦產(chǎn)資源、地下水及環(huán)境工程等眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。目前,航空電磁數(shù)據(jù)主要使用一維成像和反演技術(shù)進(jìn)行處理,即假設(shè)地下介質(zhì)為層狀介質(zhì)模型,對(duì)航空電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行反演成像。然而,通常情況下地下介質(zhì)分布十分復(fù)雜,將三維模型近似為簡(jiǎn)單一維模型進(jìn)行處理往往給航空電磁數(shù)據(jù)解釋結(jié)果帶來較大誤差。因此,在對(duì)航空電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行一維數(shù)據(jù)處理的同時(shí),有必要對(duì)重點(diǎn)勘探靶區(qū)進(jìn)行精細(xì)的二維和三維反演解釋。航空電磁正演是航空電磁數(shù)據(jù)反演解釋的基礎(chǔ)。有效的正演算法能夠提高航空電磁響應(yīng)的計(jì)算速度、改善計(jì)算精度,進(jìn)而為提高航空電磁二、三維反演的有效性提供前提。本文系統(tǒng)研究了頻率域和時(shí)間域航空電磁二、三維正演算法,分析研究了各向同性和任意各向異性介質(zhì)地電模型的航空電磁響應(yīng)特征。由于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格能夠擬合任意不規(guī)則物性分界面,而有限單元法能夠模擬任意復(fù)雜模型的電磁響應(yīng),本文使用基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的有限元實(shí)現(xiàn)了航空...

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 航空電磁系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外航空電磁系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)航空電磁系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 電磁正演模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 有限差分法
        1.3.2 有限元方法
        1.3.3 積分方程方法
    1.4 自適應(yīng)有限元技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 二維航空電磁正演模擬及響應(yīng)特征分析
        1.5.2 三維航空電磁正演模擬及響應(yīng)特征分析
        1.5.3 三維航空電磁面向目標(biāo)自適應(yīng)網(wǎng)格加密算法
        1.5.4 三維各向異性模型航空電磁正演模擬及響應(yīng)分析
    1.6 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 有限元方法基礎(chǔ)理論
    2.1 邊值問題求解
        2.1.1 里茲法
        2.1.2 伽遼金法
    2.2 有限元方法的形函數(shù)
        2.2.1 標(biāo)量形函數(shù)
        2.2.2 矢量形函數(shù)
    2.3 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分
        2.3.1 二維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分
        2.3.2 三維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分
    2.4 小結(jié)
第3章 二維航空電磁正演模擬
    3.1 正演模擬算法
        3.1.1 邊值問題的推導(dǎo)
        3.1.2 頻率域航空電磁響應(yīng)求解
        3.1.3 時(shí)間域航空電磁響應(yīng)求解
    3.2 航空電磁系統(tǒng)
        3.2.1 航空電磁系統(tǒng)類型
        3.2.2 航空電磁系統(tǒng)參數(shù)
    3.3 正演模擬結(jié)果分析
        3.3.1 精度驗(yàn)證
        3.3.2 地形效應(yīng)對(duì)頻率域航空電磁響應(yīng)的影響特征
        3.3.3 地形效應(yīng)對(duì)時(shí)間域航空電磁響應(yīng)的影響特征
    3.4 小結(jié)
第4章 三維航空電磁正演模擬
    4.1 正演模擬算法
        4.1.1 邊值問題的推導(dǎo)
        4.1.2 航空電磁響應(yīng)求解
    4.2 正演模擬結(jié)果分析
        4.2.1 精度驗(yàn)證
        4.2.2 地形效應(yīng)對(duì)頻率域航空電磁響應(yīng)的影響特征
        4.2.3 地形效應(yīng)對(duì)時(shí)間域航空電磁響應(yīng)的影響特征
    4.3 起伏地表對(duì)不同發(fā)射波形響應(yīng)影響特征分析
    4.4 小結(jié)
第5章 三維航空電磁自適應(yīng)有限元算法
    5.1 航空電磁自適應(yīng)算法
        5.1.1 后驗(yàn)誤差估計(jì)
        5.1.2 加權(quán)系數(shù)計(jì)算
        5.1.3 自適應(yīng)算法
    5.2 航空電磁自適應(yīng)正演模擬結(jié)果分析
        5.2.1 均勻半空間模型精度驗(yàn)證及結(jié)果分析
        5.2.2 起伏地表模型模擬結(jié)果分析
    5.3 小結(jié)
第6章 任意各向異性介質(zhì)的三維航空電磁正演模擬
    6.1 正演模擬算法
        6.1.1 各向異性電導(dǎo)率張量的數(shù)學(xué)描述
        6.1.2 各向異性介質(zhì)的航空電磁響應(yīng)求解
    6.2 正演模擬結(jié)果分析
        6.2.1 精度驗(yàn)證
        6.2.2 起伏地表模型頻率域航空電磁響應(yīng)特征分析
        6.2.3 起伏地表模型時(shí)間域航空電磁響應(yīng)特征分析
    6.3 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3752225