高密度電阻率法高分辨率成像與解釋
發(fā)布時間:2021-10-08 15:49
高密度電阻率法(簡稱“高密度電法”)是一種常用的地球物理勘探方法。相較于傳統(tǒng)的電阻率法,高密度電阻率法可實現(xiàn)測量過程中電極裝置類型、電極間距和測點的自動切換,從而提高探測精度和工作效率。在實際應用中,通常采用光滑約束最小二乘法對高密度電阻率法的探測數(shù)據(jù)進行反演。然而,根據(jù)反演結果雖可得出探測區(qū)域內(nèi)的電阻率分布情況,但難以準確地確定不同電阻率區(qū)域之間邊界的具體位置,進而影響探測數(shù)據(jù)解釋結果的精度。為解決上述問題,本文提出了一種基于反射系數(shù)分析的高密度電阻率法高分辨率成像與解釋方法。該方法可通過對反演斷面數(shù)據(jù)進行有效的二次處理及分析實現(xiàn)異常區(qū)域邊界位置處數(shù)據(jù)特征的放大,從而識別反演斷面中異常區(qū)域邊界的具體位置,提高數(shù)據(jù)解釋結果的準確性,并為實際工程提供更為可靠的理論指導。因此,關于高密度電阻率法高分辨率成像與解釋方法的研究具有較強的現(xiàn)實意義。當前,通過對高密度電阻率法的反演數(shù)據(jù)進行二次處理以實現(xiàn)高分辨率成像及解釋的相關研究基本未見。(1)本文主要通過數(shù)值模擬的方式進行分析。首先采用克里金插值法對光滑約束最小二乘法的反演結果進行數(shù)據(jù)插值及網(wǎng)格化,繼而通過分析反演斷面中穿過異常響應區(qū)域的各組橫...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1點電源電場分布??在電阻率法勘探中,至少有兩根供電電極(正極和負極)
高密度電阻率法高分辨率成像與解釋??半空間中任一點M處的電位為??u=^ ̄?-——-?(2.9)??27t\_rA?rB.??式中,M和rB分別為兩電極到電場中某一點的距離。??iPW??電流方向??圖2.2?兩極供電時市場分布情況??在兩極供電形成的地下半空間中,任意一點M處的電場由兩個點電源??產(chǎn)生的電場合成。根據(jù)場的疊加原理,可得??uM?=^ ̄?—?—?(2.10)??^■n\.rAM?rBM.??點M處與另一任一點#處的的電位差為??——-——L?+?—1?(2.11)??Z7rlrAM?rBM?rAN?rBN?_??由上式可得??p?=?K.^ML?(2.12)??I??式中,炙=—j————p,稱為裝置系數(shù)。?????1???rAM?rBM?rAN?rBN??在實際探測時,一般將d、5稱為供電電極,M、AM乍為測量電極,此時四??個電極均布設在地面上,且通常置于一條直線上。由于實際地層中電阻率分布不??均,因此在地面通過上述裝置所觀測到的數(shù)據(jù)為視電阻率:??Ps=K.^ML?(2.13)??視電阻率值是地下非均勻體的電阻率的綜合響應,通過反演可得出地下的??11??
山東大學碩士學位論文??“真”電阻率值,即電阻率法勘探的最終結果。??2.1.2高密度電阻率法工作流程??2-D高密度電阻率法探測通常將多根電極(25根或以上)連接至一條或多條??多芯電纜,電纜通過一部電極轉換控制裝置與數(shù)據(jù)采集儀器連接?碧竭^程中,??根據(jù)預設的觀測序列、裝置類型等采集參數(shù)自動選擇相關的4根電極進行數(shù)據(jù)采??集166]。圖2.3為將多個電極通過一條多芯電纜連接至控制及采集裝置并沿一條直??線進行2-D探測的示意圖。電極布設時,兩相鄰電極的電極距一般固定不變。??測站32??I?I??A?M?N?B??3a?I?3a?|?3a??A? ̄??測站18??,?J????I?I??A?M?IS?B??i?2a?j?2a?|?2a?i?電極轉換?? ̄^ ̄?數(shù)據(jù)采集儀器?控制裝置??測站l????????A?M?N?B?\??1?10?20?)??測蛍層?1?^?1?a?1?a?[?[??:?j?|?|?|?j?|?l?j?l?l?|?1?1?j?/??n=l?]???????????????????n=2?18?????????????????????????????n=3?32參????n=4?43???????????n=5?51???????????n=6?56??????圖2.3?2-D高密度電阻率法電極排列和擬斷面觀測序列示意圖??由上圖可知,隨著探測深度的增加,各電極間距逐漸增大,因而各測量層上??的數(shù)據(jù)點逐漸減少,即數(shù)據(jù)剖面呈“上寬下窄”的倒梯形。??在進行實際探測時,需先敷設電纜和布置電極。連接完成后,儀
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于克里金插值和Chan-Vese模型邊界探測的InSAR相位解纏方法[J]. 王升,朱煜峰. 金屬礦山. 2019(11)
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[5]高密度電法的進展與展望[J]. 嚴加永,孟貴祥,呂慶田,張昆,陳向斌. 物探與化探. 2012(04)
[6]基于二維高密度電阻率勘探數(shù)據(jù)的三維反演及應用[J]. 戴前偉,肖波,馮德山,劉海飛,王鵬飛. 中南大學學報(自然科學版). 2012(01)
[7]基于不等式約束的最小二乘法三維電阻率反演及其算法優(yōu)化[J]. 劉斌,李術才,李樹忱,聶利超,鐘世航,李利平,宋杰,劉征宇. 地球物理學報. 2012(01)
[8]邊界系數(shù)法在高密度電阻率法正反演解釋中的應用效果研究[J]. 陳寧,雷宛,肖宏躍,呂志強,胡承林. 成都理工大學學報(自然科學版). 2011(03)
[9]瞬變電磁法三維擬地震成像信息提取技術[J]. 朱宏偉,李貅,張軍,戚志鵬. 地球物理學進展. 2010(05)
[10]電阻率層析成像法監(jiān)測系統(tǒng)在礦井突水模型試驗中的應用[J]. 劉斌,李術才,李樹忱,李利平. 巖石力學與工程學報. 2010(02)
博士論文
[1]三維電阻率/極化率有限元正演模擬與反演成像[D]. 黃俊革.中南大學 2003
碩士論文
[1]基于克里金算法的點云數(shù)據(jù)插值研究[D]. 張靖.長安大學 2014
[2]直流電阻率法正反演對比解釋及其應用研究[D]. 陳寧.成都理工大學 2012
[3]高密度電阻率法正、反演模擬及其應用[D]. 于文福.成都理工大學 2011
[4]井間電阻率成像方法研究[D]. 沈平.中南大學 2010
[5]高密度電法淺部不均勻體影響效應及校正方法研究[D]. 侯彥威.煤炭科學研究總院 2008
[6]高密度電阻率法數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 劉海飛.中南大學 2004
本文編號:3424475
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1點電源電場分布??在電阻率法勘探中,至少有兩根供電電極(正極和負極)
高密度電阻率法高分辨率成像與解釋??半空間中任一點M處的電位為??u=^ ̄?-——-?(2.9)??27t\_rA?rB.??式中,M和rB分別為兩電極到電場中某一點的距離。??iPW??電流方向??圖2.2?兩極供電時市場分布情況??在兩極供電形成的地下半空間中,任意一點M處的電場由兩個點電源??產(chǎn)生的電場合成。根據(jù)場的疊加原理,可得??uM?=^ ̄?—?—?(2.10)??^■n\.rAM?rBM.??點M處與另一任一點#處的的電位差為??——-——L?+?—1?(2.11)??Z7rlrAM?rBM?rAN?rBN?_??由上式可得??p?=?K.^ML?(2.12)??I??式中,炙=—j————p,稱為裝置系數(shù)。?????1???rAM?rBM?rAN?rBN??在實際探測時,一般將d、5稱為供電電極,M、AM乍為測量電極,此時四??個電極均布設在地面上,且通常置于一條直線上。由于實際地層中電阻率分布不??均,因此在地面通過上述裝置所觀測到的數(shù)據(jù)為視電阻率:??Ps=K.^ML?(2.13)??視電阻率值是地下非均勻體的電阻率的綜合響應,通過反演可得出地下的??11??
山東大學碩士學位論文??“真”電阻率值,即電阻率法勘探的最終結果。??2.1.2高密度電阻率法工作流程??2-D高密度電阻率法探測通常將多根電極(25根或以上)連接至一條或多條??多芯電纜,電纜通過一部電極轉換控制裝置與數(shù)據(jù)采集儀器連接?碧竭^程中,??根據(jù)預設的觀測序列、裝置類型等采集參數(shù)自動選擇相關的4根電極進行數(shù)據(jù)采??集166]。圖2.3為將多個電極通過一條多芯電纜連接至控制及采集裝置并沿一條直??線進行2-D探測的示意圖。電極布設時,兩相鄰電極的電極距一般固定不變。??測站32??I?I??A?M?N?B??3a?I?3a?|?3a??A? ̄??測站18??,?J????I?I??A?M?IS?B??i?2a?j?2a?|?2a?i?電極轉換?? ̄^ ̄?數(shù)據(jù)采集儀器?控制裝置??測站l????????A?M?N?B?\??1?10?20?)??測蛍層?1?^?1?a?1?a?[?[??:?j?|?|?|?j?|?l?j?l?l?|?1?1?j?/??n=l?]???????????????????n=2?18?????????????????????????????n=3?32參????n=4?43???????????n=5?51???????????n=6?56??????圖2.3?2-D高密度電阻率法電極排列和擬斷面觀測序列示意圖??由上圖可知,隨著探測深度的增加,各電極間距逐漸增大,因而各測量層上??的數(shù)據(jù)點逐漸減少,即數(shù)據(jù)剖面呈“上寬下窄”的倒梯形。??在進行實際探測時,需先敷設電纜和布置電極。連接完成后,儀
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期刊論文
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[5]高密度電法的進展與展望[J]. 嚴加永,孟貴祥,呂慶田,張昆,陳向斌. 物探與化探. 2012(04)
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[8]邊界系數(shù)法在高密度電阻率法正反演解釋中的應用效果研究[J]. 陳寧,雷宛,肖宏躍,呂志強,胡承林. 成都理工大學學報(自然科學版). 2011(03)
[9]瞬變電磁法三維擬地震成像信息提取技術[J]. 朱宏偉,李貅,張軍,戚志鵬. 地球物理學進展. 2010(05)
[10]電阻率層析成像法監(jiān)測系統(tǒng)在礦井突水模型試驗中的應用[J]. 劉斌,李術才,李樹忱,李利平. 巖石力學與工程學報. 2010(02)
博士論文
[1]三維電阻率/極化率有限元正演模擬與反演成像[D]. 黃俊革.中南大學 2003
碩士論文
[1]基于克里金算法的點云數(shù)據(jù)插值研究[D]. 張靖.長安大學 2014
[2]直流電阻率法正反演對比解釋及其應用研究[D]. 陳寧.成都理工大學 2012
[3]高密度電阻率法正、反演模擬及其應用[D]. 于文福.成都理工大學 2011
[4]井間電阻率成像方法研究[D]. 沈平.中南大學 2010
[5]高密度電法淺部不均勻體影響效應及校正方法研究[D]. 侯彥威.煤炭科學研究總院 2008
[6]高密度電阻率法數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 劉海飛.中南大學 2004
本文編號:3424475
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