頻率域可控源電磁法全區(qū)測量及反演.pdf

1、目前，像CSAMT這類頻率域可控源電磁法都是在遠區(qū)測量，然后計算遠區(qū)視電阻率，運用MT的反演方法反演或直接反演。然而，運用MT的反演方法進行反演必然有一定的誤差，而直接反演卻因為只有遠區(qū)數(shù)據(jù)很難把近區(qū)、過渡區(qū)也反演準(zhǔn)確，且其反演時網(wǎng)格數(shù)多，反演速度慢。最近，何繼善院士提出了廣域電磁法，該方法可以在全區(qū)測量并計算出沒有場源效應(yīng)影響的廣域視電阻率.在廣域電磁法的啟發(fā)下，為了實現(xiàn)頻率域可控源電磁法二維、三維快速、準(zhǔn)確反演，本文提出了全區(qū)測量及

2、反演的思想。全區(qū)測量及反演是不分近區(qū)、過渡區(qū)、遠區(qū)，在場源附近測量地面的電場、磁場分量，且不去計算視電阻率，直接利用電場、磁場分量數(shù)據(jù)進行反演。
　　 為了研究頻率域可控源電磁法全區(qū)測量及反演的可行性，本文以純二維問題為研究對象，即地下構(gòu)造為二維的，地下介質(zhì)為各向同性的介質(zhì)，源為無限長線電流源且與地下介質(zhì)構(gòu)造走向平行。在正演時，采用三角形線性插值的有限單元法進行模擬，可以對起伏地形下的二維構(gòu)造進行正演計算。反演時，以最小二乘法為

3、基礎(chǔ)，并加入一個光滑約束條件，同時將粗糙度因子看著阻尼因子，進行光滑約束的阻尼最小二乘反演。反演過程中，關(guān)鍵是如何快速地計算出偏導(dǎo)數(shù)矩陣，本文采用輔助場法求解偏導(dǎo)數(shù)矩陣，其求解精度高，速度快。
　　 首先，本文研究了地形對電磁響應(yīng)的影響，突出了對二維模型做二維反演的重要性；然后，通過對幾個模型的反演計算，驗證了全區(qū)測量及反演的可行性，實現(xiàn)了帶地形的頻率域可控源電磁法二維快速、準(zhǔn)確反演。同時，通過對相鄰兩測點的最高頻率的視電阻率進