基于非对称设计的高密度电法观测装置研究

高密度电阻率法需要较好的接地条件来保证地电场的建立和测量,当遇到刚性路面等不良接地条件时,部分电极无法插入地下,将导致标准观测装置的数据缺失,影响成像质量。为此,本文提出了一种快速的观测装置设计方法,依靠缺失数据记录点的空间位置,使用非对称四极电极排列进行补充。数值模拟表明,该方法对温纳、斯伦贝谢和偶极—偶极装置的成像效果均有明显提升,且设计时间仅为秒级。该方法被成功应用到宁波堤防工程现场探测中,降低了机动车道对数据质量的影响,准确定位了堤防位置。

洋流的电磁效应及其对大地电磁场的影响

海底大地电磁观测常受到海洋潮汐、内波或湍流的干扰,为了提高大地电磁数据观测的可靠性,有必要研究洋流运动的感生电磁场对海洋大地电磁观测的影响。本文从麦克斯韦方程组出发,推导了海水运动产生的感应电磁场控制方程,并基于有限体积法计算了包含海水层且考虑了洋流运动的感生电磁场效应的大地电磁响应。同时,以简单洋陆模型和卡斯卡迪亚俯冲带模型为例,对大地电磁响应进行了三维数值模拟。结果表明:观测信号周期越短,靠近洋流活动区域的海底大地电磁场受海水运动的干扰越严重,视电阻率失真现象越明显;陆地一侧的大地电磁场因感生电磁场的快速衰减而几乎未受到海水运动的影响。因此洋流的电磁效应对于海底观测台站会产生较大的干扰,而对陆基台站的观测所带来的影响可以忽略。