水面等值反磁通瞬变电磁法矢量有限元三维正演研究

等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)在浅水域探测中应用前景广阔,为研究其探测能力,采用矢量有限元法进行浅水域水面等值反磁通瞬变电磁法三维正演模拟。首先,从频率域麦克斯韦方程组出发,利用Galerkin法推导了基于电场的矢量有限元方程,再通过余弦变换变换将频率域响应转换至时间域;然后采用三维矢量有限元法计算了浅水域典型地电模型响应,与数值滤波解进行对比,验证了算法的正确性,并分析了不同水深、不同基底围岩电阻率下等值反磁通瞬变电磁响应规律;最后,采用矢量有限元法计算了浅水域水面等值反磁通瞬变电磁三维响应,正演结果表明等值反磁通瞬变电磁法对低阻异常体响应强烈,异常清晰明显,对浅水域低阻异常体具有较高的探测能力。本研究可为浅水域等值反磁通瞬变电磁法数据处理解释提供一定理论参考。

航空正交水平磁偶源频率倾子响应规律研究

随着无人机、卫星导航及微电子技术的发展,航空电磁法勘探成为可能。但是,电磁干扰制约了航空电磁法勘探的发展,为此,提出了航空正交水平磁偶源频率倾子测深法。为了论证该方法的可行性,首先,从有源频率域麦克斯韦方程组出发,利用场的叠加原理,推导了航空正交水平磁偶源水平磁场和垂直磁场的表达式,并构建了张量频率倾子;然后,采用数字滤波技术计算均匀大地介质张量频率倾子虚部响应,对比分析,航空张量频率倾子空中平面分布规律与地面方法一致,虚部幅值IFT_(x)及IFT_(y)具有近区、过渡区和远区的特征;接着,分别计算了大地电阻率、飞机飞行高度与收发距参数的变化对张量频率倾子虚部的影响,全区分析可见,远区的响应具有线性关系,过渡带和近区的响应呈复杂函数关系;最后,计算了远区典型层状介质张量频率倾子虚部的响应,结果表明:张量频率倾子虚部能够类似几何电阻率法一样反映典型层状介质的电性结构。总之,在远区观测张量频率倾子虚部有望解决航空电磁法勘探的技术瓶颈。