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:CN107798190B

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN201711016135.7

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 吉林大学

    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。

    地空时域电磁系统浅部低阻异常体数据解释方法

    公开(公告)号:CN110989002B

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN201911080677.X

    申请日:2019-11-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,具体涉及一种地空时域电磁系统浅部低阻异常体数据解释方法,包括:基于长导线源时域电磁系统的浅部拟二维低阻异常体电磁响应数值模拟;对模拟数值进行基于不同信噪比的随机噪声加载;采用正则化方法实现上述含噪信号的长导线源时间域电磁响应的向下延拓;通过调节正则化参数确定不同信噪比条件下正则化延拓方法的最优精度;采用自适应卡尔曼滤波算法对上步中不符合容差条件的电磁响应进行消噪处理;计算视电阻率,视深度,并完成视电阻率‑视深度成像。本发明通过上述方法,实现了浅部异常体的含噪信号时域电磁响应的数据解释与成像。

    一种基于分数阶差分法的三维时域电磁反常扩散模拟方法

    公开(公告)号:CN107766666B

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN201711018434.4

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于分数阶差分法的三维时域电磁反常扩散模拟方法,根据复杂岩石结构的非均质性、不连续性、孔隙性等特征,将岩石的粗糙度与极化率参数引入,建立分数阶电导率模型,推导频域电磁场的分数阶扩散方程;通过频时转换获得电磁场的时域分数阶微分‑积分表达式;采用Riemann‑Liouville分数阶积分和有限差分方法,对扩散方程的积分和微分项进行时域离散,构建电、磁场的时域迭代公式;加载初始条件和边界条件,实现了三维时域电磁反常扩散的数值模拟。本发明有益效果在于,提出了一种复杂岩石结构的分数阶电导率模型,可以准确描述地下随机介质的慢扩散和多孔极化介质的极化反常扩散现象,为研究复杂地质构造的电磁波传播机理提供理论依据。

    一种基于地下粗糙介质模型的电磁广义趋肤深度计算方法

    公开(公告)号:CN108376204B

    公开(公告)日:2020-05-15

    申请号:CN201810174476.5

    申请日:2018-03-02

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于地下粗糙介质模型的电磁广义趋肤深度计算方法,目的在于提高电磁探测深度的解译精度。本发明主要针对地下粗糙介质的电导率模型,推导了地下均匀粗糙介质的广义趋肤深度公式。先根据测区地质资料提取地下不同岩石层的空间均匀粗糙度参数,然后对实测数据进行场值归一化、噪声滤波等处理,将处理后电磁数据进行视电导率参数计算;再利用不同岩石层粗糙度参数值,计算粗糙介质电阻率和广义趋肤深度,最后进行粗糙介质的视电导率‑广义趋肤深度成像。本发明的广义趋肤深度与经典均匀半空间介质趋肤深度的计算方法相比,更符合实际地下粗糙介质的传播扩散规律,从而提高了视电导率‑探测深度的解译精度。

    地空时域电磁系统浅部低阻异常体高精度数据解释方法

    公开(公告)号:CN110989002A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911080677.X

    申请日:2019-11-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,具体涉及一种地空时域电磁系统浅部低阻异常体高精度数据解释方法,包括:基于长导线源时域电磁系统的浅部拟二维低阻异常体电磁响应数值模拟;对模拟数值进行基于不同信噪比的随机噪声加载;采用正则化方法实现上述含噪信号的长导线源时间域电磁响应的向下延拓;通过调节正则化参数确定不同信噪比条件下正则化延拓方法的最优精度;采用自适应卡尔曼滤波算法对上步中不符合容差条件的电磁响应进行消噪处理;计算视电阻率,视深度,并完成视电阻率-视深度成像。本发明通过上述方法,实现了浅部异常体的含噪信号时域电磁响应的高精度数据解释与成像。

    基于改进迭代法的地空时间域电磁系统高精度下延拓方法

    公开(公告)号:CN109085652B

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201810878106.X

    申请日:2018-08-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于改进迭代法的地空时间域电磁系统高精度下延拓方法,目的在于提高地空电磁数据的下延拓精度,进一步提高电磁数据的解释精度。主要包括地表、空中理论感应电动势计算、地表初始感应电动势确定、通过鱼群算法确定修正迭代公式中的参数、通过修正后的迭代公式对地表场进行逐步校正,通过预设精度确定地表感应电动势的值,与理论地表值进行验证,证明改进迭代法的正确性;采用接收线圈传感器测量空中感应电动势、将测量数据进行基线校正、叠加、采样,基于改进迭代法延拓出地表感应电动势,进行视电阻率、视深度计算,最终提高地空电磁数据的解释精度。

    一种地面参考区磁场延拓的地空协同电磁数据校正方法

    公开(公告)号:CN105353428A

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201510916688.2

    申请日:2015-12-11

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V13/00

    Abstract: 本发明涉及一种地面参考区磁场延拓的地空协同电磁数据校正方法,目的在于提高地空电磁探测数据的测量精度。主要包括采用低温超导磁传感器在地面参考区进行高精度磁场测量,先将测量的磁场数据进行滤波取样处理,采用地空磁场延拓方法,获得参考区在空中飞行高度下的磁场测量基准值,进行电阻率-深度成像,再将在参考区的实际飞行测量数据进行基线校正、滤波、叠加取样处理、电阻率-深度成像,采用SVD奇异值分解方法将磁场的实测数据与基准值进行拟合分析,确定测量系统的固有误差、基线漂移量、运动噪声特征、电阻率-深度参数误差,最后将确定的电磁系统测量误差,用于整条飞行测线或测区的电磁数据校正,实现地空电磁高精度测量。

    一种地空瞬变电磁机载接收线圈运动噪声提取方法

    公开(公告)号:CN119781065A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510265846.6

    申请日:2025-03-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明适用于地球物理勘探技术领域,提供了一种地空瞬变电磁机载接收线圈运动噪声提取方法,包括以下步骤:搭载IMU传感器的接收装置设计,接收装置包括接收线圈、IMU传感器和同步时钟;基于接收装置姿态角数据的瞬变电磁探测区域内矢量地磁场测量;基于矢量地磁场与姿态角数据的机载瞬变电磁线圈运动噪声提取。本发明设计了一种地空瞬变电磁接收装置,并基于此装置提出了一种机载接收线圈运动噪声的提取方法,有效解决了线圈切割地磁场而产生运动噪声的问题。相较于直接从感应电动势信号分离运动噪声的方式,本发明提出的方法能够从运动噪声的产生机理层面直接进行提取,有效避免了噪声提取不完全或损失目标信号的问题。

    一种多矢量场源地空电磁激励增益方法

    公开(公告)号:CN118191950B

    公开(公告)日:2024-07-26

    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。

    一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113866835B

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202111325720.1

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法,目的在于产生不同关断时间的梯形波、三角波,不同脉宽的半正弦波及其组合波形发射电流。发射系统由主控电路、发射桥路、RLC串联谐振电路、无源钳位电路、发射线圈等构成。根据勘探需求设置发射参数,主控电路输出PWM信号经光耦驱动发射系统中相应的开关模块;当发射桥路接通时,在梯形波或三角波关断期间,无源钳位电路给发射线圈提供不同钳位电压实现电流关断时间可控;当RLC串联谐振电路接通时,储能电容给谐振电路供电,产生双极性半正弦波。将时域三波形组合的电磁发射系统应用于基于SQUID的感应‑极化双场探测中,能够克服浅层探测盲区及SQUID失锁问题,提高瞬变电磁法整体的勘探精度。

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