复杂地形下的时域地空瞬变电磁三维数值模拟方法

    公开(公告)号:CN107798190A

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201711016135.7

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G06F17/5018 G06T17/00

    Abstract: 本发明涉及一种复杂地形下的时域地空瞬变电磁三维数值模拟方法。采用非均匀网格对计算模型中空气层和起伏地形进行剖分,将一阶高斯脉冲导数作为虚拟发射源引入到显式有限差分迭代计算中去,避免了计算初始场繁琐过程,并采用虚拟场软源加载方式,电磁场具有更强的传播和穿透能力,可以实现较长时窗电磁数值计算;最后通过在虚拟波动场中加载CFS-PML边界条件,根据收发距对虚拟波场中电磁波反射系数及表面波吸收特性参数进行调整,有效解决了发射源位于区域边界处计算误差较大的问题,给出了最优化参数选取方案,实现了复杂地质条件下电性源单侧全区域的时域地空三维电磁高精度模拟。解决了复杂地质条件下的时域地空瞬变电磁模拟计算问题。

    一种有理函数逼近的分数阶电磁反常扩散三维模拟方法

    公开(公告)号:CN107657137A

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201711095754.X

    申请日:2017-11-09

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G06F17/5018 G06F2217/16

    Abstract: 本发明涉及一种有理函数逼近的分数阶电磁反常扩散三维模拟方法,目的在于计算分数阶科尔-科尔模型的三维时域感应-极化双场响应。主要包括基于频域有理函数逼近法,构建科尔-科尔模型分数阶传递函数和n阶有理逼近函数,将误差函数实、虚部绝对值之和作为目标函数;通过辅助变量法,实现目标函数的线性化,采用线性规划方法获得最佳逼近有理函数;采用部分分式展开法和拉普拉斯逆变换获得电导率的时域形式;将其代入Maxwell方程,基于有限差分方法推导电磁场的迭代方程,实现分数阶科尔-科尔模型三维电磁响应数值计算。本发明有益效果在于,快速准确地模拟了分数阶柯尔-柯尔模型的三维时域电磁响应,为研究极化介质中电磁反常扩散提供了理论依据。

    时域航空电磁数值模拟中C-PML边界条件加载方法

    公开(公告)号:CN105808968A

    公开(公告)日:2016-07-27

    申请号:CN201610227523.9

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G06F19/00

    Abstract: 本发明涉及一种时域航空电磁数值模拟中C?PML边界条件加载方法,通过引入散度方程作为磁场垂直分量的控制方程,推导出C?PML层内的电场和磁场表达式,确定了C?PML层分界面上的电磁场无反射条件。利用变限积分方法构建C?PML层内的时域卷积变步长递归算法,避免了对每一时刻电磁场值的存储,并基于有限差法推导相应的电场和磁场的差分迭代格式,最终实现了时域航空三维晚期高精度、长时窗计算。本发明目的在于可以克服时域航空电磁数值模拟中计算区域的截断误差问题,可以更高效、准确地计算三维时域电磁响应。

    一种地空时域电磁数据高度校正方法

    公开(公告)号:CN105487129A

    公开(公告)日:2016-04-13

    申请号:CN201610005275.3

    申请日:2016-01-06

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/38

    Abstract: 本发明涉及一种地空时域电磁数据高度校正方法。主要包括采用无人机或飞艇在空中进行飞行测量,先将测量的数据进行电磁噪声去除、双极性叠加取样;再应用Kriging插值、双三次B样条插值法,将飞行测量中各测点的磁场变化率进行均匀插值,得到二维均匀网格中的磁场变化率;应用逆延拓理论,将空中z=-h高度处测量的磁场变化率进行延拓计算,获得地面z=0处的磁场变化率数据,进而实现了飞行高度的校正。解决了LOTEM方法解释地空时域电磁数据中忽略高度的问题。可直接使用磁场变化率数据进行校正,无需将磁场变化率转化为磁场的进行校正,只要3条飞行测线就可进行高度校正,计算过程仅有插值和傅里叶变换,计算简单、计算速度快。

    一种基于信号包络的Marchenko震源定位方法

    公开(公告)号:CN118915156A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411404379.2

    申请日:2024-10-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,尤其涉及一种基于信号包络的Marchenko震源定位方法,在地表均匀布设检波器,并采集地下震源发出的地震数据,所述地震数据包括多个地震道数据;按照地震道,采用希尔伯特变换提取每个地震道数据的包络组成地震数据的包络信息;将地震数据的包络信息进行卷积运算重构为虚拟炮集;采用初始速度模型计算走时信息并与震源子波卷积估计直达波场,再对虚拟炮集运用Marchenko方法得到包含震源信息的地下剖面数据;将地下剖面数据转换到频率域,在频率域采用滤波技术增强地下剖面中的震源信息,实现震源定位。解决由于多次波的干扰造成的震源定位精度低的问题,提高了震源定位的精度。

    一种多矢量场源地空电磁激励增益方法

    公开(公告)号:CN118191950A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410605794.8

    申请日:2024-05-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地空电磁探测技术领域,具体是一种多矢量场源地空电磁激励增益方法。该方法以测区一侧为源区中心点,根据据测区大小,布置多矢量场源,根据场源与测区之间的距离定义为远区与近区,利用发射机实现多源同步激励,并以无人平台搭载接收传感器,沿测区规划S型测线飞行,接收探测目标的垂直磁场分量,解析获得目标地下介质分布信息,本发明可以提升目标区域激励能量、探测精度及效率,解决场源布置在不同区域导致工作难度及成本过大,探测效率较低的问题。

    一种基于超收敛插值逼近的三维电磁慢扩散数值模拟方法

    公开(公告)号:CN110852025B

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN201911097521.2

    申请日:2019-11-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于超收敛插值逼近的三维电磁慢扩散数值模拟方法,通过将复电导率模型引入频域Maxwell方程组后,电磁场扩散方程中含有复频变量的负分数次幂项,先进行频‑时变换得到含有Caputo分数阶微分项的时间域控制方程;再采用Alikhanov超收敛插值逼近方法,对电场控制方程中Caputo分数阶导数进行超收敛逼近,获得分数阶微分项的非均匀步长离散近似表达式,从而完成时间域分数阶微分项的稳定、高精度直接求解;最后基于有限差分算法对控制方程进行离散,推导出电场和磁场迭代方程,最终实现了三维时域电磁慢扩散的高精度数值模拟。本发明目的在于克服分数阶微分求解的弱奇异不稳定性及误差较大问题,实现三维时域电磁慢扩散的高精度数值模拟。

    一种基于Marchenko理论的克希霍夫偏移成像方法

    公开(公告)号:CN117192609A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202310969035.5

    申请日:2023-08-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,尤其涉及一种基于Marchenko理论的克希霍夫偏移成像方法,包括:对初始速度模型采用快速行进法计算走时;根据走时估计出直达波场,结合地震记录用Marchenko方法迭代计算下行聚焦函数和上行聚焦函数,再通过下行聚焦函数和上行聚焦函数计算Marchenko格林函数;然后,将Marchenko格林函数代入克希霍夫方程计算反传波场;接着,对初始速度模型使用有限差分法计算震源波场;最后,对反传波场与震源波场应用成像条件成像。该方法能够提高克希霍夫偏移对多次波发育地区的适应性,利于复杂地质构造进行成像和解释,为油气勘探提供有力支持。

    一种小回线瞬变电磁探测的优化方法

    公开(公告)号:CN116500692B

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310752282.X

    申请日:2023-06-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明适用于地质探测技术领域,提供了一种小回线瞬变电磁探测的优化方法,包括以下步骤:步骤1、瞬变电磁偏心自补偿结构稳健性设计;步骤2、线圈等效电路模型设计;步骤3、基于LSTM模型对激励磁场干扰的抑制。该方法以城市地下空间开发的浅层探测需求为应用背景,对偏心自补偿结构进行稳健性设计,有效解决发射线圈与接收线圈之间由于互感而引起的一次场混叠问题,并且针对目前偏心结构对位置敏感的问题,采用统计方法来进行改善,实现稳健性设计。构建LSTM神经网络抑制激励磁场干扰,解决了小回线瞬变电磁装置的过渡过程问题,同时可一定程度上改善一次场混叠问题。对城市地下空间资源的开发和利用具有重要意义。

    一种可控下降沿的双梯形波发射系统和控制方法

    公开(公告)号:CN108227011B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN201810105902.X

    申请日:2018-02-02

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及瞬变电磁发射领域,具体为一种可控下降沿的双梯形波发射系统和控制方法。所述系统包括:主控电路、光耦驱动电路、发射桥路、高压瞬态抑制二极管、低压瞬态抑制二极管电路、串联电池组以及发射线圈,其中:所述主控电路通过光耦驱动与发射桥路连接,发射桥路和发射线圈连接;串联电池组与发射桥路连接为发射提供电力,高压瞬态抑制二极管、低压瞬态抑制二极管电路并联在发射线圈两端。本发明能够同时产生一组不同关断时间的梯形波发射电流,分别用于激励和测量感应场信号和极化响应,实现电阻率与极化率双参数同时探测,提高了探测精度。

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