吕玉增-电阻率极化率2.5维正反演及地-井方位IP三维人机交互解释1.pptVIP

? 2010 Guilin University of Technology 电阻率/极化率2.5维正反演 地-井方位IP三维人机交互解释 吕玉增 桂林理工大学 中国矿业大学（北京） 2010.12 直流激电正反演研究现状 应用中的热点问题 直流激电2.5维正反演软件介绍 地井方位激电数据的人机交互解释软件介绍 汇报提纲 一 直流激电正反演研究现状 国外上世纪70、80年代基本完成了相关的研究 已经完成一维、二维和三维正反演系统研究 2.5维、三维反演基本成熟，已达到应用阶段 复杂地形等条件下三维正反演及其应用 井中、坑道等不同环境工作方法、解释和应用 坑道超前探测等方面研究 研究现状 目前研究热点 二 应用中的热点问题 中梯数据的反演问题 常规对称四极测深数据反演问题 直流激电深部找矿问题 观测（测线、测点）问题等 中梯数据的反演（1） 激电中梯扫面数据 3D IP Ps 改正 效率 中梯数据的反演（1） 激电中梯（不对称四极）剖面数据 2D（2.5D）问题 可以是任意组合： A1-B1，A1-B2，A2-B1，A2-B2，…… ＋观测电极的任意组合 数据量大，信息量更丰富 常规对称四极测深数据反演问题（2） 1. 极距的变化（高密度－均匀间隔） （对称四极－近似对数等间隔） 常规对称四极测深数据反演问题（2） 2. 网格的剖分 依照高密度数据等网格剖分反演：一个测点，观测10个极距的对称四极2.5维反演相当于40个电极的高密度数据反演，如果有10几，几十个测点的对称四极数据反演计算时间太长，不实用； 常规对称四极测深数据反演问题（2） 2. 网格的剖分（不对称网格剖分+插值技术） 以10个对称四极测点，每个测点10个极距计，等网格剖分水平方向需要10×4×10＝400个 用以上方法剖分，仅需要20+10=30个 激电深部勘探问题（3） 1. 地面激电深度勘探？（直流激电是几何测深，地面物探工作要想勘探深度大势必增大供电极距。） 2. 开展井中、坑道激电等地下物探勘查应该是深部勘查的一个方向 地井 井地 井井 观测（测线、测点）问题（4） 测线 二维构造 1. 测线问题 观测（测线、测点）问题（4） 2. 测点问题 不够灵活－仪器设备、软件解释等限制 不等间隔网格剖分技术 变不规则剖分为规则剖分 不等间隔剖分技术＋插值技术 2D 3D 任意3D不规则网观测和解释 三 直流激电2.5维正反演软件介绍 正反演软件是在桂林理工大学阮百尧教授开发的电阻率/极化率数据2.5维正反演程序的基础上研制开发的。2.5D正演软件适合于目前高密度电法和常规对称四极等不同装置下、任意复杂地形和2.5维地电体的正演模拟。2.5D反演软件适用于目前高密度电法、常规对称四极等不同装置的直流激电、双频仪等的实测数据（视电阻率和视极化率）反演解释。也适用于水平地形和起伏地形下的数据解释，且不需要对地形影响进行校正。 正演算法采用有线单元法，三角单元剖分、电位和电导率连续变化等先进技术，正演精度高。反演采用了约束最小二乘最优化反演算法，加入了最光滑、最简单模型、背景电性参数等约束条件，舍得反演效果能更接近实际情况。 三 直流激电2.5维正反演软件介绍 1. 2.5D正演算法 异常电位的边值问题 付氏变换——将点源二维变为波数域中的二维 如果地下介质的电性分布有走向，取走向方向为z,对电位在z方向进行傅立叶变换 对若干个k，解出波数域中点电源总电位V，用傅氏反变换，可以求出主剖面上的三维空间中的v。傅氏反变换的公式是： 异常电位的边值问题 波数域中异常电位的微分方程 异常电位的边值问题 傅氏反变换的kI和gi （徐世浙，1998） ? 1 2 3 4 5 kI 0.00268 0.02419 0.09621 0.33991 1.26051 gi 0.00565 0.02406 0.07849 0.27409 1.09590 ? 异常电位的变分问题 波数域中异常电位的微分方程 异常电位的变分问题 微分方程转变为变分问题 有限元法解变分问题 解线性方程组得节点上波数域异常电位 异常电位的变分问题 波数域中异常电位的微分方程 付氏逆变换 加上正常电位，可得总电位v。 按观测方式计算视电阻率。 由上述方法计算不同波数时各节点上的波数域异常电位值，然后用下式付氏反变换得各节点空间域异常电位。