1、釙舉縣，j，＼oUDC學(xué)校代碼：10616密級(jí)——學(xué)號(hào)：呈里企墮!!Z成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文時(shí)間域直升機(jī)航空電磁法25維反演余小東指導(dǎo)教師姓名及職稱(chēng)陸從德副教授王緒本教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)地質(zhì)工程論文提交日期2014—05論文答辯日期2014—05學(xué)位授予單位和日期答辯委員會(huì)主席砒狐L一評(píng)閱人鋤i∥影／，搦2014年05月摘要時(shí)間域直升機(jī)航空電磁法25維反演摘要時(shí)間域航空電磁法具有速度快、成本較低、可大面積勘探、勘探深度較大、能

2、適應(yīng)復(fù)雜地形條件等優(yōu)點(diǎn)，己廣泛用于礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)填圖、水資源勘查和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。和國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在時(shí)間域航空電磁法方面的研究相對(duì)滯后。幸運(yùn)的是，近年來(lái)由于國(guó)家對(duì)航空地球物理勘查技術(shù)越來(lái)越重視，因此國(guó)內(nèi)時(shí)間域航空電磁法也得到了較快的發(fā)展。在時(shí)間域航空電磁法中，數(shù)據(jù)成像和反演解釋是研究重點(diǎn)之一。目前，時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)反演解釋的研究主要集中在一維反演問(wèn)題上，其高維的反演問(wèn)題研究還比較少。和一維反演方法相比，25維時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)反演

3、具有較高的精度；和三維反演方法相比，25維反演具有較小的計(jì)算量。因此，25維反演方法的研究成為了時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)反演問(wèn)題研究的熱點(diǎn)之一。本文結(jié)合國(guó)家863課題“直升機(jī)吊艙式時(shí)間域航空電磁勘查系統(tǒng)實(shí)用化研究”(項(xiàng)目編號(hào)：2013AA063904)，對(duì)時(shí)間域航空電磁法25維反演方法進(jìn)行研究，為時(shí)間域航空電磁法的資料解釋奠定基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō)，本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1)時(shí)間域航空電磁法25維正演模擬。首先，從電磁場(chǎng)基本理論出發(fā)，推導(dǎo)

4、了在拉氏傅氏域中時(shí)間域航空電磁法沿異常體走向方向電磁場(chǎng)分量的對(duì)偶二階偏微分方程，并與邊界條件構(gòu)成邊值問(wèn)題；然后，對(duì)有限元法求解該邊值問(wèn)題進(jìn)行描述，并分析了有限元求解過(guò)程中背景場(chǎng)求解和線(xiàn)性方程組求解等關(guān)鍵問(wèn)題；最后，對(duì)幾種典型二維地電模型的正演響應(yīng)進(jìn)行分析。(2)時(shí)間域航空電磁法25維反演方法研究。首先闡述了阻尼特征參數(shù)反演法和阻尼最小二乘反演法的計(jì)算過(guò)程；然后對(duì)反演過(guò)程中雅可比矩陣的計(jì)算、阻尼因子的選擇、迭代收斂準(zhǔn)則以及反演結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)

5、鍵問(wèn)題進(jìn)行了討論：兩種反演方法都是基于奇異值分解理論，都涉及到對(duì)雅可比矩陣進(jìn)行分解來(lái)求解奇異矩陣，其中雅可比矩陣的計(jì)算是反演問(wèn)題中非常重要的一個(gè)步驟，其計(jì)算精度直接影響到反演結(jié)果的正確性：阻尼因子用來(lái)控制迭代過(guò)程中修正方向和步長(zhǎng)，對(duì)保證迭代收斂具有重要的作用；迭代收斂準(zhǔn)則和反演結(jié)束標(biāo)志是反演迭代過(guò)程正常循環(huán)和結(jié)束的保障。為了保證程序的穩(wěn)定性和有效性，往往設(shè)置多種結(jié)束標(biāo)志，只要滿(mǎn)足任一結(jié)束條件，反演迭代過(guò)程就可以終止。(3)時(shí)間域航空電磁