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三维地形约束下二维电阻率剖面测深反演

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目录

第1章 前言

1.1 直流激电法电阻率数据地形改正研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.2.1 电阻率法的研究手段

1.2.2 电阻率法数值模拟的研究现状

1.2.3 地形改正国内外的研究现状

1.3 研究内容和主要成果

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究成果

第2章 直流激电法二维、三维正反演基本原理

2.1 二维正反演理论

2.1.1 二维地电断面电阻率测深电场的边值问题

2.1.2 二维地电断面电阻率测深电位的变分问题

2.1.3 二维点源场有限单元法正演

2.1.4 二维激电数据最小二乘最优化反演方法

2.2 三维正反演理论

2.2.1 三维点源场的基本方程

2.2.3 三维点源场有限单元法正演

2.2.3 三维激电数据最小二乘最优化反演方法

第3章 三维直流激电模型算例及异常分析

3.1 山脊地形部分节点高程示意表

3.1 激电中梯扫面

3.1.1 三维水平地形

3.1.2 三维山脊地形

3.1.3 三维山谷地形

3.2 对称四极测深

3.2.1 三维水平地形

3.2.2 三维山脊地形

3.2.3 三维山谷地形

3.2.4 两种地形上视电阻率剖面异常特点

3.2.5 比值法改正

第4章 激电测深反演

4.1 观测数据格式介绍

4.1.1 地形高程的数据格式

4.1.2 二维不同装置实测数据及其格式

4.2 对称四极测深数据反演结果

4.3 还原地形

第5章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

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摘要

在地球物理勘探方法中,直流激电法的勘探效果显著,能应用于各种复杂地形、环境恶劣的自然条件中,它不仅观测精度高、工作效率高,而且还稳定,具有一定强度的抗干扰能力,被广泛应用于我国矿产资源勘查中。
  一直以来,电法勘探中面临的一个最大的难题就是研究地形起伏条件下的地电异常,其不仅因为问题本身就十分复杂,还受到时代科技发展的水平限制,很难做到完全解决的地步。在国内外地球物理专家们的不懈努力下,起伏地形条件下二维电阻率正演模拟与反演成像等问题基本已解决并广泛应用于实际生产中;而起伏地形三维正演模拟与反演成像也有较大的进展,研究方法主要是积分方程法、有限单元法、有限差分法和共轭梯度法。
  在进行野外直流激电法勘探后,我们得到的实测电阻率数据一般都会进行带地形的二维或者三维反演。二维带地形的反演速度快,但是准确性相对较低,因为其只改正了单个剖面上的地形起伏带来的异常,而忽略了旁侧剖面地形所引起的异常;三维带地形的反演其准确性较高,但是反演速度慢,而且当只需测几个剖面时,因为数据太少就不适合做三维反演了。
  本文主要针对野外直流激电法的工作模式,提出了一种在三维地形约束下的二维激电剖面测深反演,既提高了反演速度,还考虑了旁侧剖面地形对二维剖面的约束。首先对三维不同地形下中梯扫面以及对称四极测深做了相关数值模拟分析,并对对称四极测深法电阻率数据进行了地形改正,然后把改正后的数据做二维剖面反演,最后再把地形还原。

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