時域電磁法在地質(zhì)勘查、環(huán)境監(jiān)測、地下水勘查以及礦井水害勘查等領(lǐng)域均具有巨大的應(yīng)用前景。它具有施工效率高、對低阻目標(biāo)體靈敏,剖面測量和測深工作可以同時完成,可以提供更多的實用信息等優(yōu)點,引起了國內(nèi)外研究人員的研究熱情和投入。國內(nèi)時域電磁法存在研究起步晚、理論創(chuàng)新不足等問題,且現(xiàn)有時域電磁法的數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)解釋還只是圍繞簡單的一維和二維大地模型展開。目前,時域電磁法對于地電條件復(fù)雜的三維情況,尤其是復(fù)雜地形情況的三維數(shù)值模擬存在嚴(yán)重研究不足的情況,與國外研究相比存在巨大的差距。我國地形平坦地區(qū),礦產(chǎn)勘探已經(jīng)基本完成。然而,占我國國土面積一半以上的復(fù)雜地形地區(qū),礦產(chǎn)資源豐富,但是地形崎嶇,環(huán)境惡劣,導(dǎo)致勘探程度較低。因此,尋求一種高效的時域電磁法三維數(shù)值模擬方法,為我國在復(fù)雜地形環(huán)境下進行時域電磁法探測提供技術(shù)指導(dǎo),是極其迫切和必要的。針對時域電磁法復(fù)雜地形和地質(zhì)環(huán)境下的三維數(shù)值模擬問題,本文在國家自然科學(xué)基金項目“基于全波形航空時域電磁探測的三維地質(zhì)體識別技術(shù)研究”（No.41174095）、中科院國家重大科研裝備研制項目“多模態(tài)航空瞬變電磁系統(tǒng)標(biāo)定算法與實現(xiàn)”（No.ZDYZ2012-1... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.1時域電磁法基本工作原理

在虛擬波動場中引入虛擬發(fā)射源。.4.1 虛擬發(fā)射源空間位置時域電磁法的發(fā)射裝置一般包含兩種形式，一種是磁性源發(fā)射裝置，一種是電性源發(fā)射裝置。在虛擬發(fā)射源的加載過程中，將虛擬發(fā)射電流等效成為一組極子，這組電偶極子分布在 Yee 網(wǎng)格的棱邊上，與本身的電場獨立，如圖 3.6。通常，電流源僅僅出現(xiàn)在電流源不為零的單個的電偶極子處。圖 3.6a 給出了源發(fā)射裝置的源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上，構(gòu)成了發(fā)射回線 3.6b 給出了接地電性源的空間加載方式，一組電偶極子分布在棱邊上構(gòu)成了發(fā)線。由圖 3.6 可以看出，虛擬發(fā)射電流保持了自己的真實方向，與棱邊上的電向不完全相同。虛擬發(fā)射源僅僅與電場分量 x 和 y 有關(guān)系，z 方向為零，這與的工作裝置吻合。

圖 3.7 一階高斯脈沖函數(shù)的導(dǎo)數(shù)選用了一階高斯脈沖函數(shù)的導(dǎo)數(shù)作為虛擬發(fā)射源，如圖 3.7 所示3.31）分別給出了一階高斯脈沖函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的時域和頻域表達(dá)20( )0( ) 2 ( )t tJ t t t e ··························00 0 0 020( ) 2it i tJ e e e ··························2max，0maxtf 。fmax是虛擬波動場中電磁場傳輸?shù)淖畲箢l率。其他函數(shù)，一階高斯脈沖函數(shù)的導(dǎo)數(shù)可以在有限的頻譜帶寬內(nèi)，更重要的是，從公式（3.31）可以看出，當(dāng) 0時，等號右邊用這種類型的虛擬發(fā)射源能夠避免源的奇異性，更加方便的求取子形式的發(fā)射裝置Green函數(shù)為例， ( )rE 和

【參考文獻】：
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博士論文
[1]時域地空電性源的三維電磁數(shù)值模擬及噪聲抑制方法研究[D]. 黎東升.吉林大學(xué) 2016
[2]基于GPU的三維有限差分直升機瞬變電磁響應(yīng)并行計算[D]. 關(guān)珊珊.吉林大學(xué) 2012
[3]淺層高分辨率全程瞬變電磁系統(tǒng)中全程二次場提取技術(shù)研究[D]. 嵇艷鞠.吉林大學(xué) 2004



本文編號：2940392