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可控源音頻大地電磁法

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可控源音頻大地電磁法,是用人工控制的場源做頻率測深的電磁法。現在計算機的內存和計算速度提高了很多,為電磁法三維資料的處理解釋在微機上實現展現了前景。

  可控源音頻大地電磁法(CSAMT)是電磁法的一種,它的主要特點是用人工控制的場源做頻率測深。採用人工場源可以克服天然場源信號微弱的缺點,但是波的非平面波特性決定了處理資料時的複雜性。當發射距是探測深度的3~5倍,高頻時非平面波可以近似地看作平面波,低頻時則會出現電阻率隨頻率降低而在雙對數坐標圖上呈45°上升的近場效應,因此須作近場改正,校正後的數據可看作為平面波產生的結果,然後再採用用MT的方法來分析。所以,MT的反演方法原則上都可用來做近場校正後的CSAMT反演。如不作平面波校正的反演,其有效數據只能取遠場的值,而對於近場甚至過渡場的資料都要摒棄不用,這將造成較大的浪費。Pargha S.Routhet.al.嘗試了在一維空間用不做平面波校正的全資料來做CSAMT反演。全資料的CSAMT反演需要有源理論電磁法的正演解,當介質為水平成層介質時有積分解,這方面的反演容易實現,但當電性結構複雜時,就沒有解析解,因此其反演問題也就更加複雜。


  大多數的電磁反演都為線性反演,最小二乘解法是最傳統的,也是行之有效的方法.一維CSAMT反演可以精確地模擬電磁場,但它只限於簡單的水平層狀模型。如果發射機和接收機間的導電構造較複雜,即2D甚至3D情況下,這種方法就會給出錯誤解。為了處理有限源效應和地電高維構造Wannamaker在解釋野外資料時把一維CSAMT反演和二維MT反演結合起來。若給最小二乘法加一光滑限制,就可得到模型的正則化解,奧克姆反演、最小構造反演和快速鬆弛反演RRI演算法都屬於這一類型。這些方法在二維資料反演中取得了較好的結果。但在三維反演中,一般方法的應用遇到了困難。我們知道,正演是反演的基礎,在電磁法二維和三維正演方法中,最常用的方法是有限差分和有限元方法,模型被剖分成的網格越多,雅可比矩陣就越大,佔用的內存也就越多,反演時需要解的方程組也就越多,現在計算機的內存和計算速度提高了很多,為電磁法三維資料的處理解釋在微機上實現展現了前景。但現有台式計算機的內存和速度仍還存在不足,所以就要尋找捷徑來提高演算法的速度和盡量減少所佔用的內存,Newman&Alumbagh用集成并行機來處理三維EM源和三維電導率結構問題,在單台微機上一般在優化演算法上做了努力,快速度鬆弛反演(RRI在計算速度上的優勢和共軛梯度反演在佔用內存上的優勢使得這兩種演算法在電磁反演特別在三維計算中倍受矚目。
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