本文關(guān)鍵詞：基于雙波發(fā)射電流的航空電磁數(shù)據(jù)電導(dǎo)率深度成像　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：航空電磁探測(cè)是以電磁感應(yīng)理論為基礎(chǔ),以飛機(jī)為平臺(tái)搭載電磁勘探裝置的地球物理探測(cè)方法,具有成本低,效率高,速度快,通用性好,覆蓋面積廣等優(yōu)勢(shì)。航空電磁系統(tǒng)主要發(fā)射雙極性單脈沖信號(hào)完成電磁勘探任務(wù),隨著航空電磁勘查技術(shù)的發(fā)展,CGG公司研發(fā)的MULTIPULSE系統(tǒng)可發(fā)射雙波形,在發(fā)射一個(gè)傳統(tǒng)大功率半正弦波基礎(chǔ)上,再發(fā)射一個(gè)小功率梯形波,實(shí)現(xiàn)航空電磁在保持深層目標(biāo)體探測(cè)能力下,提高淺層分辨力。本文針對(duì)航空電磁雙波響應(yīng)數(shù)據(jù),采用模型融合法和查表法實(shí)現(xiàn)雙波電導(dǎo)率深度成像(Conductivity Depth Imaging,CDI)。主要研究?jī)?nèi)容如下:基于航空電磁探測(cè)基本原理,在階躍發(fā)射電流的電磁響應(yīng)計(jì)算基礎(chǔ)上,根據(jù)卷積定理,推導(dǎo)出雙波發(fā)射電流電磁響應(yīng)的正演算法,并計(jì)算了雙波發(fā)射電流的全時(shí)段電磁響應(yīng),對(duì)比分析了多種目標(biāo)體電導(dǎo)率情況下單波與雙波電流的電磁響應(yīng)。根據(jù)正演算法,研究了雙波發(fā)射電流參數(shù)對(duì)電磁響應(yīng)的影響,若半正弦波脈寬為4ms,梯形波上升沿和下降沿時(shí)寬為0.2ms,雙波距為10ms,則當(dāng)半正弦波脈寬在±0.4ms變化,梯形波上升沿和下降沿時(shí)寬在±0.04ms變化,而雙波距在±0.02ms變化時(shí),其對(duì)應(yīng)均方相對(duì)誤差均低于4%�；趥鹘y(tǒng)單波查表法CDI,提出了模型融合的雙波電導(dǎo)率深度成像。當(dāng)電導(dǎo)率為0.1S/m時(shí),雙波電磁響應(yīng)與梯形波響應(yīng)相近,針對(duì)雙波中半正弦波與梯形波的電磁響應(yīng),分別利用單波查表法獲取對(duì)應(yīng)的CDI結(jié)果,升序排列兩組視深度得到融合深度,經(jīng)插值算法獲得兩組相同融合深度下的電導(dǎo)率,利用變參數(shù)加權(quán)計(jì)算得到融合電導(dǎo)率。根據(jù)一維大地模型與準(zhǔn)二維大地模型仿真結(jié)果,表明梯形波響應(yīng)CDI能夠清晰識(shí)別淺層異常體,對(duì)深層異常沒有反映,半正弦波響應(yīng)CDI能夠揭示深層異常體的存在,卻屏蔽了淺層目標(biāo)體導(dǎo)電信息,而模型融合法的雙波CDI不僅可以清晰揭示地下淺層導(dǎo)電薄層,還可以較好地反映地下深層低阻異常,增強(qiáng)對(duì)地下導(dǎo)電異常體的識(shí)別能力。根據(jù)雙波響應(yīng)特性,提出了查表法的航空電磁雙波電導(dǎo)率深度成像�；诤娇针姶烹p波響應(yīng)正演計(jì)算,建立按時(shí)間道劃分的梯形波響應(yīng)(tB)-半正弦響應(yīng)(sB)-電導(dǎo)率-飛行高度數(shù)據(jù)表,利用雙波響應(yīng)(tB,sB)進(jìn)行聯(lián)合查表,并通過(guò)插值算法獲得對(duì)應(yīng)時(shí)間道的視電導(dǎo)率,然后經(jīng)擴(kuò)散深度計(jì)算視深度,得到成像深度,最終實(shí)現(xiàn)查表法的雙波電導(dǎo)率深度成像。根據(jù)一維大地模型與準(zhǔn)二維大地模型仿真結(jié)果,表明梯形波響應(yīng)查表法不能識(shí)別埋深較深的異常體,半正弦波響應(yīng)查表法對(duì)埋深較淺的異常沒有反映,而雙波響應(yīng)查表法能夠較為清晰地識(shí)別地下從淺層到深層的導(dǎo)電目標(biāo)體。基于航空電磁響應(yīng)正演算法,計(jì)算了薄層深度和圍巖電導(dǎo)率改變時(shí)低阻模型和高阻模型的電磁響應(yīng),利用單波查表法和模型融合法進(jìn)行成像,并計(jì)算視電阻率相對(duì)誤差,在以10%作為分辨率極限情況下,分析了航空電磁系統(tǒng)對(duì)薄層的分辨能力。基于準(zhǔn)二維模型加噪數(shù)據(jù),對(duì)比分析了單波查表法CDI,模型融合法雙波CDI及查表法雙波CDI對(duì)異常體分辨能力的影響,結(jié)果表明雙波電導(dǎo)率深度成像對(duì)異常體具有更好的分辨能力。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.326

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本文編號(hào)：1314331