大地电磁测深时间域拓扑处理去静态方法研究

论文摘要

本文在全面了解国内外有关文献资料基础上,针对目前已有的大地电磁测深静态效应校正方法存在的不通用问题,引入数学拓扑原理为大地电磁法去静态效应提出了一种以野外实际观测资料为基础的可通用的全新方法——时间域拓扑处理去静态效应方法。为实现这一新方法,本文做了以下具有开拓性的研究工作:1)在对前人大量的文献、资料深入研究的基础上认为:空间滤波法、阻抗张量分解法、瞬变电磁资料校正法、正反演计算法、已知地质信息的综合解释法等,所有现有的静态校正方法在实际应用中,均受一定的限制条件和人为认识参与的局限,使其难以成为可广泛应用的通用校正方法。2)从空间采样的实质出发,通过研究连续剖面(CEMAP)观测的布设特点发现,对相邻电偶极电场观测值进行叠加(电场具有可叠加性)可提取出连续剖面(CEMAP)观测结果中所隐含的变极距观测信息。据此,本文提出对连续剖面(CEMAP)的电场观测结果进行叠加拓扑处理,以获取同一记录点不同极距的观测结果。用以反映和刻画出该记录点与局部不均匀体边界的空间关系,以达到探测浅部地质体和去除静态偏移的目的。率先将拓扑方法引入物探数据处理领域。3)利用前人的理论模型,通过进一步的理论分析建立了局部不均匀体上不同部位各记录点随拓扑观测极距变化可能出现的静态偏移模型。以此为基础,初步建立了拓扑处理结果的图形展示和分析解释方法。4)采用逐级叠加技术解决了现有单点观测仪器所获原始时间序列数据记录格式复杂(非适应拓扑处理采集记录格式)以及占用存储空间大等给拓扑处理所造成的技术难点。编制了适应单点两分量和剖面单分量标量叠加的两个拓扑处理程序。为拓扑处理软件的进一步发展奠定了基础。5)通过野外实验对这一新方法进行了初步验证。结果表明,拓扑处理技术新方法可以实现去静态的目的。野外实验也证实现有仪器设备性能指标可满足拓扑处理的基本要求,为我们开发更先进的仪器提供了相应的技术参数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状及其发展趋势
• 1.2.1 空间滤波器校正法
• 1.2.2 阻抗张量分解法
• 1.2.3 瞬变电磁法数据校正法
• 1.2.4 正反演计算改正法
• 1.2.5 基于已知地质信息的解释法
• 1.2.6 其他方法
• 1.3 静态校正方法存在的问题
• 1.3.1 对视电阻率和相位曲线形态的影响
• 1.3.2 阻抗张量的畸变
• 1.3.3 静态效应对电性主轴的影响
• 1.3.4 静态效应对二维偏离度的影响
• 1.4 本论文的主要研究内容及创新点
• 第2章 静态效应成因理论探讨
• 2.1 静态效应成因
• 2.2 静态效应的表象
• 2.3 现有改正方法的不适应性
• 2.4 静态效应中隐含的地电信息
• 2.4 小结
• 第3章 空间采样与静态效应
• 3.1 空间采样的物理实质
• 3.2 静态效应与空间采样的关系
• 3.3 观测电场叠加特性的物理意义
• 3.4 小结
• 第4章 拓扑处理方法原理及拓扑序列的意义
• 4.1 拓扑处理方法原理
• 4.1.1 处理方法及基本原理
• 4.1.2 处理方法的数学实质
• 4.2 拓扑序列的意义
• 4.3 现有观测仪器的精度及拓扑处理的可行性
• 4.4 拓扑处理成果的处理解释研究
• 4.5 小结
• 第5章 拓扑数据的采集及预处理
• 5.1 数据采集观测装置布设方式
• 5.2 拓扑处理程序编制
• 5.3 资料的分类整理与分析解释
• 5.4 时频变换及阻抗张量计算预处理
• 5.5 小结
• 第6章 新方法效果实验
• 6.1 现场布设及仪器参数选定
• 6.2 实验成果及效果分析
• 6.2.1 剖面试验结果及分析
• 6.2.2 单点不同频率视电阻率—极距曲线图分析
• 6.2.3 单点视电阻率—极距断面图结果分析
• 6.2.4 单频点剖面视电阻率极距断面图结果分析
• 6.2.5 拓扑处理的剖面效果
• 6.2.6 单点试验结果及分析
• 6.3 小结
• 第7章 结论及展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录1 现场实验测点布设参数表
• 附录2 单点实验MT 点文件号说明
• 附录3 论文发表情况
• 附录4 发明专利
• 附录5 在读期间负责项目情况
• 附录6 拓扑处理程序源代码
• 附录7 个人简历