一种三维重力梯度张量数值模拟方法、装置、设备和介质

    公开(公告)号:CN113420487B

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110978292.6

    申请日:2021-08-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请涉及一种三维重力梯度张量数值模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:通过获取待计算区域在三维坐标系中的位置信息,将待计算区域沿x、y、z方向分别进行等间隔剖分,形成多个长方体的网格单元,根据网格剖分和预先获取的核函数三维积分表达式得到核函数单元积分的解析表达式,根据核函数单元积分的解析表达式得到核函数单元系数矩阵,其中核函数单元系数矩阵为Toeplitz矩阵,通过三维离散快速傅里叶变换进行核函数单元系数矩阵和单元体密度值三维离散卷积的快速相乘算法,得到待计算区域的重力梯度张量异常值。本发明通过快速相乘方法,减小了系数矩阵存储和计算问题,大幅提高了正演的精度和效率。

    三维频率域可控源数值模拟方法

    公开(公告)号:CN108509693B

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201810204029.X

    申请日:2018-03-13

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 柳建新 刘嵘 柳卓

    Abstract: 本发明提供一种三维频率域可控源数值模拟方法,该方法包括:步骤S100:将计算区域定义在电阻率异常体及其邻近包裹层内,并剖分为多个规则的单元体;步骤S200:计算人工源激发条件下的初始电场,采用加权余量法,在计算区域内建立单元体的棱边中点的有限元方程组;步骤S300:使用格林函数定义观测点为边界节点,使得内部节点的二次电场表达边界节点的二次电场;步骤S400:将格林函数表达式代入混合方程组,得到仅关于内部节点二次电场的第一方程组;步骤S500:求解第一方程组,得到单元体所含节点的二次电场值。该方法运用矢量有限元方法与体积分方程法,缩小了计算区域减少了计算量提高了计算精度,形成方程系数矩阵稀疏且条件数好,计算结果精确。

    一种用于堤坝动态监测的电法观测方法

    公开(公告)号:CN107065018B

    公开(公告)日:2019-02-19

    申请号:CN201611213026.X

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种用于堤坝动态监测的电法观测系统及方法,本系统包括远程数据管理平台、现场数据管理平台、电法监测数据采集器、电法供电电极和测量电极、电法信号传输导线;本方法利用电法监测数据采集器通过布设在堤坝的电法供电电极、测量电极和信号传输导线,采用一字形三维电法监测方法,定时动态监测堤坝的电法监测数据,分析堤坝不同时期的电法监测数据变化规律,提取与堤坝安全有关的信息,从而实现堤坝安全的长期动态监测;本方法的特点在于通过动态获取堤坝的电法监测数据,间接识别堤坝内部的变化情况,能实现堤坝安全监测的无损化、长期化、动态化,且可预见性强,监测成本低。

    一种基于单位分解积分的直流电阻率无单元正演方法

    公开(公告)号:CN108873084A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810444952.0

    申请日:2018-05-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于单位分解积分的直流电阻率无单元正演方法,包括以下步骤:根据二维地电模型中介质电阻率的分布、电阻率异常体的几何形态和地形起伏形态建立计算域,利用不规则分布的节点离散地电模型;利用单位分解积分,将直流电阻率法的全局计算域积分方程转化为节点局部域积分方程;构造节点局部积分域,在每一个节点局部积分域内采用高斯积分计算积分式,获得计算域离散方程;求解离散方程获得节点电场场值,计算获得观测点的视电阻率参数。本发明能够基于任意节点分布离散模型,利用单位分解积分将全局域积分转化为节点局部域积分,不再需要节点间连接信息和单元,摆脱了网格束缚,对任意复杂的地电模型适应性和灵活性强。

    一种可重复使用的膨胀电极及其使用方法

    公开(公告)号:CN108614298A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810365173.1

    申请日:2018-04-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种可重复使用的膨胀电极及其使用方法。该膨胀电极由金属螺柱、金属螺母、金属弹簧片、空心圆台导电海绵组成。通过旋转金属螺柱使第一个金属螺母和第二个金属螺母相互分离或靠近,使连接在第一个金属螺母和第二个金属螺母之间的金属弹簧片向内收缩或向外膨胀,从而使金属弹簧片与安装该电极的电极孔的孔壁分离或紧密接触,实现本电极在电法勘探过程中的重复拆卸或安装。在硬化路面等接地困难的测区内开展电法勘探时,普通电极难以满足接地要求,使用本发明提供的电极采用本发明提供的使用方法有助于改善接地条件、降低接地电阻、提高电法勘探数据精确度和工作效率。

    井字形三维电法勘探方法
    56.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106646622B

    公开(公告)日:2018-06-22

    申请号:CN201611213032.5

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 井字形三维电法勘探方法,本发明基于电法勘探区的勘探目标体特征、地形地貌起伏特征,通过布置井字形三维电法勘探供电点,利用电法勘探发射机通过供电点的电极向地下供电,采用电法勘探接收机同时接收所有测量点的电场信号,求取井字形的每个供电点供电时所有测量点的视电阻率和激电参数,从而实现井字形三维电法勘探。本发明可克服二维电法勘探效果较差、常规三维电法勘探效率低的缺点,又继承二维电法勘探效率高、常规三维电法勘探效果优的优点,在勘探效率和勘探效果两者之间找到一个更优的平衡点。

    十字形三维电法勘探方法
    57.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106772620B

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201611213019.X

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 十字形三维电法勘探方法,本发明基于电法勘探区的勘探目标体特征、地形地貌起伏特征,通过布置十字形三维电法勘探供电点,利用电法勘探发射机通过供电点的电极向地下供电,采用电法勘探接收机同时接收所有测量点的电场信号,求取十字形的每个供电点供电时所有测量点的视电阻率和激电参数,从而实现十字形三维电法勘探。本发明可克服二维电法勘探效果较差、常规三维电法勘探效率低的缺点,又继承二维电法勘探效率高、常规三维电法勘探效果优的优点,在勘探效率和勘探效果两者之间找到一个更优的平衡点。

    非对称电法测深方法
    58.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106646624B

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201611213671.1

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 非对称电法测深方法,本发明通过设计仅相对于某一固定点对称的一系列等间距供电点,利用电法勘探发射机通过相对于该固定点对称的两个供电点向地下供电,采用电法勘探接收机同时接收勘探线所有测量点上的电场信号,求取每一对对称供电点供电时每个测量点的视电阻率和激电参数。本发明大量减少了布置供电点的工作量,且能实现多通道电法仪或多台电法仪同时对多个测深点开展测深,从而提高了二维或三维电法测深的勘探效率。在三维非对称电法测深模式中,由于采用三维电法测深模式,既提高了勘探效率,又能提高勘探效果。

    一种用于堤坝动态监测的电法观测系统及方法

    公开(公告)号:CN107065018A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201611213026.X

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: G01V3/088

    Abstract: 本发明公布了一种用于堤坝安全动态监测的电法观测系统及方法,本系统包括远程数据管理平台、现场数据管理平台、电法监测数据采集器、电法供电电极和测量电极、电法信号传输导线;本方法利用电法监测数据采集器通过布设在堤坝的电法供电电极、测量电极和信号传输导线,采用一字形三维电法监测方法,定时动态监测堤坝的电法监测数据,分析堤坝不同时期的电法监测数据变化规律,提取与堤坝安全有关的信息,从而实现堤坝安全的长期动态监测;本方法的特点在于通过动态获取堤坝的电法监测数据,间接识别堤坝内部的变化情况,能实现堤坝安全监测的无损化、长期化、动态化,且可预见性强,监测成本低。

    一字形三维电法勘探方法
    60.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106772625A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611213018.5

    申请日:2016-12-25

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: G01V3/02

    Abstract: 一字形三维电法勘探方法,本发明基于电法勘探区的勘探目标体特征、地形地貌起伏特征,通过布置一字形的三维电法勘探供电点,利用电法勘探发射机通过供电点的电极向地下供电,采用电法勘探接收机同时接收所有测量点的电场信号,求取一字形的每个供电点供电时所有测量点的视电阻率和激电参数,从而实现一字形三维电法勘探。本发明可克服二维电法勘探效果较差、常规三维电法勘探效率低的缺点,又继承二维电法勘探效率高、常规三维电法勘探效果优的优点,在勘探效率和勘探效果两者之间找到一个更优的平衡点。

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