一种瞬变电磁快速统计学反演方法

    公开(公告)号:CN113177330B

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202110583805.3

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种瞬变电磁快速统计学反演方法,属于地球物理信号处理与分析技术领域,所述方法包括采集勘探区域的瞬变电磁数据;建立快速统计学反演的反演模型,设置反演模型的模型维数变化范围为(1‑kN0)和反演的迭代收敛条件,当满足反演的迭代收敛条件时,单条马尔科夫链迭代过程中数据拟合方差、模型维数变化足够平稳;根据反演模型对所采集的瞬变电磁数据进行快速统计学反演,当达到所述反演的迭代收敛条件后,得到地层电阻率与地层深度的后验概率密度函数估计结果,完成快速统计学反演。通过本发明对瞬变电磁统计学反演方法进行效率优化,提升算法的工程实用性,这对促进瞬变电磁在城市地下空间及隧道工程勘探的应用具有重要意义。

    一种可控悬浮飞行器、无线地震仪的数据收集系统及方法

    公开(公告)号:CN112904410B

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202110077162.5

    申请日:2021-01-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明适用于地震勘探技术领域,提供了一种可控悬浮飞行器、无线地震仪的数据收集系统及方法。可控悬浮飞行器包括:飞行器主体,浮力气球,多组多方向设置的螺旋桨和移动通讯平台。本发明所提出的可控悬浮飞行器具有易布设、机动性良好、续航能力优秀、监控范围广、离地高度大等特点,通过基于802.11n协议对无线地震仪的数据进行收集、基于毫米波将采集的数据传输至中心站、以及基于毫米波进行多件可控悬浮飞行器之间的组网,可对无线地震仪进行大范围、快速无线数据回收,极大提高了无线通讯网络覆盖范围、数据回收总速率和无线传输稳定性,解决了无线地震仪面临的野外障碍物信号屏蔽、大量无线通讯基站搬运不便、通讯总带宽不能满足未来需求的问题。

    一种多相导电媒质的极化等效环装置和设计方法

    公开(公告)号:CN113504571B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202110835063.9

    申请日:2021-07-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种多相导电媒质的极化等效环装置和设计方法,极化等效环装置由RC电路和线圈并联构成,其中RC电路包括1条感应支路和多条极化支路。极化支路条数与导电媒质相数相等。感应支路包括1个感应电阻,每条极化支路包括1个极化电阻和1个极化电容。基于GEMTIP模型计算待等效媒质的围岩电导率和每一相媒质的电导率、极化率和时间常数。根据围岩电导率确定感应电阻阻值;根据每一相媒质的电导率、极化率和时间常数计算对应极化支路的电阻电容值。线圈采用细导线绕制。本发明的目的在于通过极化等效环装置模拟多相导电媒质的感应‑极化特性,反映地下媒质在磁场激励下的感应‑极化效应的规律。

    一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法

    公开(公告)号:CN110989004B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN201911307580.8

    申请日:2019-12-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理勘探设备领域,具体而言,涉及一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法,该装置包括:拖曳车平台以及在拖曳车平台上设置的高台,所述拖曳车平台与所述高台平行铺设,在高台上铺设z分量接收线圈;发射线圈、x分量接收线圈及y分量接收线圈铺设于拖曳车平台,其中x分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的右侧,y分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的后侧,所述x分量接收线圈中线与发射线圈的x轴中线重合;y分量接收线圈中线与发射线圈的y轴中线重合,解决一次场干扰过大、二次场信息不丰富的问题,采用分离式三分量接收线圈结构,实现零偏移二次场信息三分量的获取。

    基于单芯片FPGA的低功耗有线地震仪及其高速自组网方法

    公开(公告)号:CN110673201B

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN201910861303.5

    申请日:2019-09-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本申请公开了基于单芯片FPGA的低功耗有线地震仪及其高速自组网方法,所述有线地震仪包括一或多条有线地震波数据传输链,每条有线地震波数据传输链由一个主节点和一或多个子节点串联连接而成,其中,主节点和子节点是基于单芯片FPGA的有线通信设备,子节点具有用于采集地震波的采集模块,其中,主节点和子节点具有在单芯片FPGA中设计的上行通信接口和下行通信接口,所述主节点的上行通信接口经由网络变压器连接到上位机,所述主节点的下行通信接口经由网络变压器连接到一个子节点。所述地震仪可以有效降低由于规模效应带来的高功耗,极大地减小了采集站的体积,有线数据传输网络的工作效率提高,实现地震仪高速自组网络,以保证地震波数据的实时传输。

    一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法

    公开(公告)号:CN112882114B

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202110045903.1

    申请日:2021-01-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法,该方法包括:对瞬变电磁测线包含的Ns个测点数据进行虚拟波场变换,计算并记录瞬变电磁相邻测点波场变换后数据的二范数;对得到的Ns‑1个二范数进行求倒数,进行归一化处理,并乘以缩放系数后,进行横向约束自适应加权矩阵的计算;将横向约束自适应加权矩阵应用于电阻率和厚度的横向约束、深度约束中,进行自适应横向约束反演,得到瞬变电磁自适应横向约束反演结果。能够在数据反演时自动识别数据连续性较好的测点及电性差异大的断面测点,对连续性好的测点施加正常横向约束,对连续性差的测点不施加或施加弱横向约束,在突出断面异常的同时,有效保留瞬变电磁数据本身良好的横向分辨率。

    一种基于神经网络的地空电磁数据慢扩散多参数提取方法

    公开(公告)号:CN112526621B

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202011472935.1

    申请日:2020-12-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的地空电磁数据慢扩散多参数提取方法,根据电磁慢扩散现象建立慢扩散分数阶模型;将分数阶电导率表达式代入麦克斯韦方程,构建电磁场分数阶扩散方程,推导电性源地空电磁响应公式;在获取测区地质资料基础上,构建不同慢扩散参数、电导率的慢扩散分数阶模型,并计算地空电磁响应,形成样本数据集;优化选取神经网络的网络结构参数和训练函数,建立神经网络;对实测地空电磁数据进行预处理后,应用神经网络提取地下介质多参数信息;最后实现多参数结果进行成像。本发明的目的在于构建慢扩散分数阶模型,实现地空电磁慢扩散数据的高精度多参数提取,与传统电导率成像方法相比,多参数成像结果更接近实际地下介质。

    一种瞬变电磁快速统计学反演方法

    公开(公告)号:CN113177330A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110583805.3

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种瞬变电磁快速统计学反演方法,属于地球物理信号处理与分析技术领域,所述方法包括采集勘探区域的瞬变电磁数据;建立快速统计学反演的反演模型,设置反演模型的模型维数变化范围为(1‑kN0)和反演的迭代收敛条件,当满足反演的迭代收敛条件时,单条马尔科夫链迭代过程中数据拟合方差、模型维数变化足够平稳;根据反演模型对所采集的瞬变电磁数据进行快速统计学反演,当达到所述反演的迭代收敛条件后,得到地层电阻率与地层深度的后验概率密度函数估计结果,完成快速统计学反演。通过本发明对瞬变电磁统计学反演方法进行效率优化,提升算法的工程实用性,这对促进瞬变电磁在城市地下空间及隧道工程勘探的应用具有重要意义。

    电性源双相导电介质感应-极化共生时域电磁探测方法

    公开(公告)号:CN112698410A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011489543.6

    申请日:2020-12-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种电性源双相导电介质感应‑极化共生时域电磁探测方法,建立感应‑极化共生效应的双时间尺度分数阶电导率模型;建立双时间分数阶电磁场扩散方程,采用分数阶时域有限差分方法,直接求解电导率模型中双(iω)‑c负分数阶项,实现双时间尺度的感应‑极化共生效应数值模拟;分析感应‑极化共生效应特征,构建双可控沿梯形波发射靶向激励关系;基于超导传感器的单磁场高精度感知系统测量感应‑极化共生效应;对接收数据进行预处理,采用优化粒子群算法进行极化率、电导率等多参数智能提取和成像。本发明的目的在于表征双相导电介质的非线性特征,构建感应‑极化共生效应的电导率模型,实现单磁场测量双相导电介质感应‑极化共生效应的高精度探测。

    一种双相导电介质的时-空分数阶电导率建模及模拟方法

    公开(公告)号:CN112287545A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011177721.1

    申请日:2020-10-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种双相导电介质的时‑空分数阶电导率建模及模拟方法,在双相导电介质电导率模型中引入空间分数阶项,建立了多尺度时间‑空间分数阶电导率模型,其中多时间分数阶项表征介质多孔极化效应,空间分数阶项表征复杂几何结构产生的感应响应。将新构建的电导率模型引入电磁扩散方程中,采用有限差分及无网格相结合的方法对时间、空间分数阶微分项在频率域进行求解,最后通过频‑时转换完成电磁场的时域多尺度感应‑极化共生效应的数值模拟。本发明有益效果在于,提出了一种复杂岩石结构的多尺度时间‑空间分数阶电导率模型,能够准确描述实际地质复杂几何结构的感应‑极化共生效应,为研究复杂地质构造的电磁波传播机理提供理论依据。

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