摘要：本文介绍一种采用大功率稳流发射、低噪声测量、宽频带接收以及分布式同步等技术,自主研制的分布式多功能电磁法仪器系统.系统包括大功率电磁法发射机、分布式电磁法接收机、磁场传感器、整流源等设备.采用ARM芯片和FPGA芯片进行发射机的整机控制和信号整形发射,采用PC104工控机和FPGA芯片进行接收机的整机控制和信号处理.在人工场源模式下实现了可控源音频大地电磁法(CSAMT)、谱激电法(SIP)和时域激电法(TDIP)等测量功能;在天然场源模式下实现了大地电磁法(MT)、音频大地电磁法(AMT)的测量功能.发射机在满功率发射的情况下连续可靠运行时间大于12h,接收机的动态范围大于120dB,接收机可接收信号频率范围是0.001Hz^32kHz.通过典型矿区的野外实验和应用,表明本系统的性能总体上达到了国际先进水平.

摘要：为满足电磁法二维数值模拟解释对交互建模与可视化网格剖分的需求,利用计算机图形学、人机交互、拓扑关系学等技术,设计了基于测线、测点等信息的二维矢量建模、四边形和三角形网格剖分方法与流程,并开发形成了软件模块。该方法与软件可提供起伏地形下大地电磁、可控源音频大地电磁法二维数值模拟的三角形、四边形网格(下边界随地形变化或平地形)剖分实用化工具。将该方法应用到多种模型试验中,取得了良好的建模与网格剖分效果。

摘要：为满足电磁法三维数值模拟解释对交互建模与可视化网格剖分的需求,利用计算机图形学、人机交互、拓扑关系学等技术,设计了起伏地形下三维矢量交互建模、四面体和六面体网格剖分流程,并开发了软件模块。该软件可提供起伏地形下电磁法三维数值模拟的四面体、六面体网格剖分的实用化工具,提高了电磁法三维在数据模拟与解释方面的可视化程度和计算效率。

摘要：在CSAMT勘查时,回路导线上的感性阻抗会随着发送信号频率的升高而增大,因此,当发电机供电电压和接地电阻一定时,供电电流会随着发送信号频率的升高而急剧下降,导致接收端接收到的信号变弱,影响了勘探效果。本文通过分析发送回路的阻抗特性及RCL串联谐振电路,对比发送回路不增加电容和增加不同容值电容的幅频特性仿真曲线,证明了在发送回路中增加不同容值的补偿电容可提高高频发送信号的发送电流。基于此,设计了带有电容补偿电路的电性源CSAMT发送机。发送机工作时,首先通过试供的方法确定发送回路的阻抗情况,然后在发送过程中根据发送信号频率自动调整电容补偿电路的开关,切换不同容值的补偿电容进入发送回路,实现高频区发送电流的有效增大。在野外施工时对该方案进行了初步验证测试,结果表明串入不同容值的电容后,高频区特定频点或频段信号的发送电流比没有串接电容提高明显。预期该方法可增强高频区信号的发送电流,提升CSAMT的观察数据质量。

摘要：青海木里地区地质构造复杂,天然气水合物成藏规律不清,为了大地电磁法探测天然气水合物有更好的应用效果,有必要进行大地电磁法理论模拟研究.本文基于青海木里地区的天然气水合物赋存方式,设计了两种天然气水合物地电模型,采用大地电磁法的有限元法正演及非线性共轭梯度法反演计算,重点分析大地电磁法对冻土层、断裂及水合物储层的分辨率及不同极化模式反演对水合物储层的识别效果.理论模拟结果表明:大地电磁法对冻土层、断裂有较好的探测效果;TE模式的反演结果比TM模式的反演结果对水合物储层异常反映更明显;TE+TM模式中降低TE模式的数据误差值,使TE模式的数据在反演过程中权重加大,反演结果也能显示出水合物储层异常.本次的理论模拟结果对探测天然气水合物的大地电磁数据处理有一定借鉴作用.

摘要：多年来受制于方法本身的复杂性,地-井TEM法的反演解释以定性和半定量解释为主,难以更加精细地对实测曲线做出进一步的解释,等效电流环的出现使得快速定量反演得以开展,但是电流环未知参数多、约束难,自动反演很难开展。有鉴于此,采用Matlab GUI平台编制了基于等效电流环的人机交互快速成像程序,以人机交互方式对地-井TEM异常场进行快速成像,依据异常曲线特征给定电流环初始参数,结合拟合曲线,时时修正电流环各参数,最终获取了异常的中心位置和空间展布参数。

摘要：基于等效载流环的异常场反演是一种地-井瞬变电磁快速反演方法,通过等效电流环能够迅速对井中TEM数据进行处理解释,给出异常的中心位置和空间展布,但是等效载流环只能对异常场进行反演,而实测数据中往往包含较强的背景场信息,造成了等效载流环反演难以直接应用于实测数据的反演解释,针对这一实际问题提出了采用层状大地响应来模拟背景场,通过"差值法"从实测数据中减去背景场的方法实现异常场提取,结合等效载流环技术完成异常场反演,最终实现地-井TEM数据的快速定量反演解释.

摘要：从电磁探测软件的需求、设计和技术实现等方面,介绍软件的开发过程和功能。在软件设计与开发中应用软件工程技术流程,分别对时间域激电法(TDIP)、大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)和频谱激电法(SIP)四种电磁方法正反演模块的软件集成进行需求分析和系统设计,形成一套完整的开发文档。针对SIP二维正反演计算、CSAMT二维正演计算和MT三维正反演模块应用并行计算技术,达到提高软件计算效率的目的,同时在软件中集成可视化技术与人机交互建模技术,提升软件的实用性。

摘要：随着大地电磁法三维勘探及处理技术的逐步推广,导致数据计算量成倍增长,需要具备高性能计算能力的系统才能满足计算需要。提出基于边缘计算的理念,采用容器技术构建具备大规模计算资源池的分布式计算环境,实现了大地电磁法三维反演的分布式并行计算。基于松耦合的软件架构设计研发了大地电磁法三维反演分布式计算软件,实现了人机交互操作和反演结果可视化。

摘要：对于多段线剖面的MT二维反演,通常采用各测线段剖面单独反演的方法,或者采用对多段线剖面"截弯取直"式反演的方法,前者分段式反演由于"边界效应"的存在往往造成反演结果拼接不上,后者"截弯取直"式反演结果不能反映测线剖面的真实长度,影响解释工作。提出一种多段线MT二维反演的改进方法,先选定一测线段剖面(通常是最长的一段)方位作为MT二维反演测线的固定方位,计算与之相邻的测线段上各测点到临近拐点的距离Li,然后将需要旋转的测点坐标进行等距离Li旋转,使测点归一到原先固定测线的方位上,逐级类推,最后对新形成的一段线剖面数据进行二维反演。应用这种改进方法,通过对设计模型不同极化模式下的正反演对比分析和实测数据的反演结果验证,认为该方法有效解决了多段线MT二维反演拼接部位边界效应的影响,并且最大程度上反映了测线剖面的真实长度,提高了反演结果的可靠性,有利于后期的综合解释。