時域電磁法虛擬波動
發(fā)布時間：2020-12-26 20:14
時域電磁法在地質勘查、環(huán)境監(jiān)測、地下水勘查以及礦井水害勘查等領域均具有巨大的應用前景。它具有施工效率高、對低阻目標體靈敏,剖面測量和測深工作可以同時完成,可以提供更多的實用信息等優(yōu)點,引起了國內外研究人員的研究熱情和投入。國內時域電磁法存在研究起步晚、理論創(chuàng)新不足等問題,且現有時域電磁法的數值模擬和數據解釋還只是圍繞簡單的一維和二維大地模型展開。目前,時域電磁法對于地電條件復雜的三維情況,尤其是復雜地形情況的三維數值模擬存在嚴重研究不足的情況,與國外研究相比存在巨大的差距。我國地形平坦地區(qū),礦產勘探已經基本完成。然而,占我國國土面積一半以上的復雜地形地區(qū),礦產資源豐富,但是地形崎嶇,環(huán)境惡劣,導致勘探程度較低。因此,尋求一種高效的時域電磁法三維數值模擬方法,為我國在復雜地形環(huán)境下進行時域電磁法探測提供技術指導,是極其迫切和必要的。針對時域電磁法復雜地形和地質環(huán)境下的三維數值模擬問題,本文在國家自然科學基金項目“基于全波形航空時域電磁探測的三維地質體識別技術研究”（No.41174095）、中科院國家重大科研裝備研制項目“多模態(tài)航空瞬變電磁系統標定算法與實現”（No.ZDYZ2012-1...
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：133 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖2.1時域電磁法基本工作原理
在虛擬波動場中引入虛擬發(fā)射源。.4.1 虛擬發(fā)射源空間位置時域電磁法的發(fā)射裝置一般包含兩種形式，一種是磁性源發(fā)射裝置，一種是電性源發(fā)射裝置。在虛擬發(fā)射源的加載過程中，將虛擬發(fā)射電流等效成為一組極子，這組電偶極子分布在 Yee 網格的棱邊上，與本身的電場獨立，如圖 3.6。通常，電流源僅僅出現在電流源不為零的單個的電偶極子處。圖 3.6a 給出了源發(fā)射裝置的源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上，構成了發(fā)射回線 3.6b 給出了接地電性源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上構成了發(fā)線。由圖 3.6 可以看出，虛擬發(fā)射電流保持了自己的真實方向，與棱邊上的電向不完全相同。虛擬發(fā)射源僅僅與電場分量 x 和 y 有關系，z 方向為零，這與的工作裝置吻合。
圖 3.7 一階高斯脈沖函數的導數選用了一階高斯脈沖函數的導數作為虛擬發(fā)射源，如圖 3.7 所示3.31）分別給出了一階高斯脈沖函數的導數的時域和頻域表達20( )0( ) 2 ( )t tJ t t t e ··························00 0 0 020( ) 2it i tJ e e e ··························2max，0maxtf 。fmax是虛擬波動場中電磁場傳輸的最大頻率。其他函數，一階高斯脈沖函數的導數可以在有限的頻譜帶寬內，更重要的是，從公式（3.31）可以看出，當 0時，等號右邊用這種類型的虛擬發(fā)射源能夠避免源的奇異性，更加方便的求取子形式的發(fā)射裝置Green函數為例， ( )rE 和
【參考文獻】：
期刊論文
[1]瞬變電磁法在煤炭領域的研究與應用新進展[J]. 薛國強,于景邨. 地球物理學進展. 2017(01)
[2]時域瞬變電磁法三維有限差分正演技術研究[J]. 余翔,王緒本,李新均,林雪潔,楊峰,唐沐恩. 地球物理學報. 2017 (02)
[3]電磁測深數據地形影響的快速校正[J]. 薛國強,閆述,陳衛(wèi)營. 地球物理學報. 2016(12)
[4]起伏地表頻域/時域航空電磁系統三維正演模擬研究[J]. 張博,殷長春,劉云鶴,蔡晶. 地球物理學報. 2016(04)
[5]立足淺地表,發(fā)展新技術[J]. 劉光鼎. 地球物理學報. 2015(08)
[6]2.5維起伏地表條件下時間域航空電磁正演模擬[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,蔡晶. 地球物理學報. 2015(04)
[7]老空水全空間瞬變電磁法探測三維數值模擬研究[J]. 于景邨,常江浩,蘇本玉,蔣宗霖,周嗣輝. 煤炭科學技術. 2015(01)
[8]復頻率參數完全匹配層吸收邊界在瞬變電磁法正演中的應用[J]. 李展輝,黃清華. 地球物理學報. 2014(04)
[9]基于非正交網格的帶地形三維瞬變電磁場模擬[J]. 邱稚鵬,李展輝,李墩柱,黃清華. 地球物理學報. 2013(12)
[10]無人飛艇長導線源時域地空電磁勘探系統及其應用[J]. 嵇艷鞠,王遠,徐江,周逢道,李肅義,趙義平,林君. 地球物理學報. 2013(11)
博士論文
[1]時域地空電性源的三維電磁數值模擬及噪聲抑制方法研究[D]. 黎東升.吉林大學 2016
[2]基于GPU的三維有限差分直升機瞬變電磁響應并行計算[D]. 關珊珊.吉林大學 2012
[3]淺層高分辨率全程瞬變電磁系統中全程二次場提取技術研究[D]. 嵇艷鞠.吉林大學 2004
本文編號：2940392
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：133 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖2.1時域電磁法基本工作原理
在虛擬波動場中引入虛擬發(fā)射源。.4.1 虛擬發(fā)射源空間位置時域電磁法的發(fā)射裝置一般包含兩種形式，一種是磁性源發(fā)射裝置，一種是電性源發(fā)射裝置。在虛擬發(fā)射源的加載過程中，將虛擬發(fā)射電流等效成為一組極子，這組電偶極子分布在 Yee 網格的棱邊上，與本身的電場獨立，如圖 3.6。通常，電流源僅僅出現在電流源不為零的單個的電偶極子處。圖 3.6a 給出了源發(fā)射裝置的源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上，構成了發(fā)射回線 3.6b 給出了接地電性源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上構成了發(fā)線。由圖 3.6 可以看出，虛擬發(fā)射電流保持了自己的真實方向，與棱邊上的電向不完全相同。虛擬發(fā)射源僅僅與電場分量 x 和 y 有關系，z 方向為零，這與的工作裝置吻合。
圖 3.7 一階高斯脈沖函數的導數選用了一階高斯脈沖函數的導數作為虛擬發(fā)射源，如圖 3.7 所示3.31）分別給出了一階高斯脈沖函數的導數的時域和頻域表達20( )0( ) 2 ( )t tJ t t t e ··························00 0 0 020( ) 2it i tJ e e e ··························2max，0maxtf 。fmax是虛擬波動場中電磁場傳輸的最大頻率。其他函數，一階高斯脈沖函數的導數可以在有限的頻譜帶寬內，更重要的是，從公式（3.31）可以看出，當 0時，等號右邊用這種類型的虛擬發(fā)射源能夠避免源的奇異性，更加方便的求取子形式的發(fā)射裝置Green函數為例， ( )rE 和
【參考文獻】：
期刊論文
[1]瞬變電磁法在煤炭領域的研究與應用新進展[J]. 薛國強,于景邨. 地球物理學進展. 2017(01)
[2]時域瞬變電磁法三維有限差分正演技術研究[J]. 余翔,王緒本,李新均,林雪潔,楊峰,唐沐恩. 地球物理學報. 2017 (02)
[3]電磁測深數據地形影響的快速校正[J]. 薛國強,閆述,陳衛(wèi)營. 地球物理學報. 2016(12)
[4]起伏地表頻域/時域航空電磁系統三維正演模擬研究[J]. 張博,殷長春,劉云鶴,蔡晶. 地球物理學報. 2016(04)
[5]立足淺地表,發(fā)展新技術[J]. 劉光鼎. 地球物理學報. 2015(08)
[6]2.5維起伏地表條件下時間域航空電磁正演模擬[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,蔡晶. 地球物理學報. 2015(04)
[7]老空水全空間瞬變電磁法探測三維數值模擬研究[J]. 于景邨,常江浩,蘇本玉,蔣宗霖,周嗣輝. 煤炭科學技術. 2015(01)
[8]復頻率參數完全匹配層吸收邊界在瞬變電磁法正演中的應用[J]. 李展輝,黃清華. 地球物理學報. 2014(04)
[9]基于非正交網格的帶地形三維瞬變電磁場模擬[J]. 邱稚鵬,李展輝,李墩柱,黃清華. 地球物理學報. 2013(12)
[10]無人飛艇長導線源時域地空電磁勘探系統及其應用[J]. 嵇艷鞠,王遠,徐江,周逢道,李肅義,趙義平,林君. 地球物理學報. 2013(11)
博士論文
[1]時域地空電性源的三維電磁數值模擬及噪聲抑制方法研究[D]. 黎東升.吉林大學 2016
[2]基于GPU的三維有限差分直升機瞬變電磁響應并行計算[D]. 關珊珊.吉林大學 2012
[3]淺層高分辨率全程瞬變電磁系統中全程二次場提取技術研究[D]. 嵇艷鞠.吉林大學 2004
本文編號：2940392
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