电法正反演方法和软件使用介绍

多元地学空间数据管理与分析系统(GeoExpl2005)

电法正反演方法和软件使用介绍谭捍东中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院2005年10月25日

GeoExpl收录的电法软件电阻率法和激发极化法一维正反演电阻率法和激发极化法人机交互式二维正反演电阻率法和激发极化法二维正反演电阻率法二维地形改正大地电磁法二维反演电阻率法和激发极化法一维正反演正演计算：层状介质线性滤波法反演方法：最小二乘法（马奎特或广义逆法）适用的测深装置：二极装置对称四极装置轴向偶极装置对一维正反演方法的评述

在有些情况下是很有用处的；收录的反演方法的结果严重依赖初始模型，层参数的选取是很困难的；对模型参数的圆滑程度无约束，不能压制多解性；对实测数据的观测质量不重视。建议以后收录基于OCCAM型的一维反演方法电阻率法和激发极化法人机交互式二维正反演正演计算：基于三角形剖分的有限单元法反演方法：试凑法人机交互反演适用各种剖面和测深装置可以模拟起伏地形和复杂地电模型难以拟合实测资料和控制反演的多解性电阻率法和激发极化法二维正反演正演计算：基于三角形剖分的有限单元法反演方法：最小二乘反演通过电位函数与模型参数间的简单关系来计算雅可比矩阵适用各种装置的数据可以模拟起伏地形和复杂地电模型在目标函数中加入先验信息控制反演的多解性直流电阻率法带地形二维反演算例直流电阻率法二维地形改正正演计算：有限单元法改正方法：比值法将野外实测的视电阻率曲线，逐点除以相应点纯地形异常，从而得到经过地形改正后的视电阻率曲线用于各种电剖面法和电测深法资料地形校正5128x方向节点数z方向节点数3216842138*0.512481632x方向剖分0.2520*0.51.02.04.08.016.032.0z方向剖分10*131*110*1地表起伏100半空间电阻率值42数据个数和装置类型(三极(1)、四极(2))70.571.572.573.5100xa,xm,xn,xb,umn636465661006364656610063646566100

二维地形改正输入文件内容大地电磁法勘探原理EHLowFrequencyHighFrequencyEarth大地电磁法二维反演二维反演国内外研究应用现状国际二维反演算法成熟，方法种类多，主导方法有：RRI，CG，OCCAM。RRI由于具有独特的速度优势和较好的效果而得到普遍应用。国内大致从95年开始逐渐接受二维反演，并用于实际资料处理，现已普遍应用。二维反演算法的关键技术1灵敏度矩阵的快速计算要求理论正确合理，计算速度快。2减小和压制多解性普遍采用的方案：约束模型的粗糙度。标准反演法的灵敏度矩阵d1…………djdNm1m2…m11m12m1r……………mj1mMmj2…mjrJ=……………………………………快速反演法的灵敏度矩阵d1…………djdNm1m2…m11m12m1r……………mj1mMmj2…mjrJ=0……0…0000…………………………………00…快速反演法的灵敏度函数在测点yi处TE模式的灵敏度函数:在测点yi处TM模式的灵敏度函数:快速反演法灵敏度函数有效性检验(层状模型)快速反演法灵敏度函数有效性检验(二维模型)减小和压制多解性普遍采用的方案二维反演算法实用化需解决的问题1误差信息的合理利用

用实际数据误差对数据拟合差归一化，保证拟合到数据误差水平内即可以了，避免了过度拟合引起的多余构造。

二维反演算法实用化需解决的问题2视资料情况和地下构造的复杂程度能分别进行

单模式反演联合模式反演

二维反演算法实用化需解决的问题3能利用已知信息对模型进行约束二维反演算法实用化需解决的问题4能解决地形起伏的影响

最好的解决方案：带地形直接反演。

利用的场值：电场沿地形的分量（非水平分量）磁场水平分量。

我们开发的二维反演算法很好地解决了上述问题，经过了大量实测资料的检验，其理论严谨，吸收了国际上一些通用的先进思想，计算速度快，应用效果好，达到了完全实用化。二维反演基本思想部分借鉴和吸收国外先进思想。

主要参考文献1、吴广耀，胡建德，1990，大地电磁资料的二维连续模型自动反演，地球科学，15。2、吴小平，吴广耀，胡建德，1994，二维最平滑模型的大地电磁快速反演，地球科学，19（6）。3、SmithJT,BookerJRRapidinversionoftwo-andthree-dimensionalmagnetotelluricdata.J.Geophys.Res.,1991,96,3905~3922

带地形二维反演例子大地电磁法带地形二维反演算例大地电磁法带地形二维反演算例2DMTInverseBasedInformationFile16540138390

文件*.mt12DMTInverseGridsInformationFilecoordinateofsites-22350.0-16350.0-11850.0……frequency320.00009239.99989160.00000……grid_y-670051.4-448367.6-300578.4……grid_air-204800.-102400.-51200.……grid_z0.050.0100.0……gridoftopography1111111……文件*.mt22DMTInverseModelInformationFilemodel_ID0.yvalues10.zvalues20.050000.log10res's文