极低频电磁法时间域二维正演研究

发布时间：2023-11-25 01:32

　　考虑电离层影响的极低频电磁法是一种新兴的、具有很广的运用前景以及研究价值的一种地球物理电磁探测方法。这种方法克服了可控源音频大地电磁（CSAMT）信号所能够覆盖区域较小以及电磁探测深度不够；也克服了大地电磁（MT）的信号较弱、易受干扰。以其信号强、覆盖广、探测深度大而备受地球物理学者关注。极低频电磁法在近区、远区的传播理论与CSAMT相似，主要以传导电流为主，可以忽略空气中位移电流以及电离层所带来的影响，电磁场以感应场为主；而在波导区主要依靠位移电流进行传播，可以不考虑传导电流的影响，但必须考虑电离层对电磁场传播的影响，为此研究考虑电离层影响的极低频电磁法正反演技术具有重要意义。 本文研究考虑激电效应以及电离层影响的极低频电磁法二维正演，采用二次场算法，根据麦克斯韦方程组，推导得到了两个耦合偏微分方程；采用有限单元法，将研究区域进行等参单元四节点网格剖分，实现了连续函数的离散化，将求解耦合偏微分方程转化为求解正演所需矩阵方程。引入Cole‐Cole模型表征的复电阻率来替换地下介质电阻率值并且代入矩阵方程。利用按行压缩（SCR）技术存储总体系数矩阵。根据麦克斯韦方程组推导出考虑电离层影响...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 极低频电磁法的发展及研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 本文主要研究内容
第二章 极低频电磁法 2.5 维数值模拟
    2.1 理论公式推导
    2.2 边界条件
    2.3 有限单元法求解
        2.3.1 网格剖分
        2.3.2 双线性插值
    2.4 一次场求解
        2.4.1 波数的选取
        2.4.2 一次场的验证
    2.5 稀疏矩阵存储方式
    2.6 正余弦变换滤波算法
    2.7 反傅氏变换的验证
    2.8 引入 Cole‐Cole 模型
    2.9 正演流程图
第三章 算法验算以及模型分析
    3.1 算法正确性验算
    3.2 模型算例分析
        3.2.1 均匀半空间理论模型
        3.2.2 异常体模型
    3.3 引入 Cole‐Cole 模型
        3.3.1 不同极化率（m）时 Hz 时间域二次场响应
        3.3.2 不同频率相关系数（c）时 Hz 时间域二次场响应
        3.3.3 不同时间常数（τ）时 Hz 时间域二次场响应
第四章 结论与建议
    4.1 结论
    4.2 下一步工作建议
致谢
参考文献



本文编号：3867005