基于牛顿迭代法和遗传算法的CSAMT近场校正

作     者：栾晓东 底青云 雷达 LUAN XiaoDong;DI QingYun;LEI Da

作者机构：中国科学院页岩气与地质工程重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2018年第61卷第10期

页      面：4148-4159页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 0707[理学-海洋科学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(A类)课题“系统集成优化及现场试验”(XDA14050100) 国家重大科研装备研制项目“深部资源探测核心装备研发”-05子项目“多通道大功率电法勘探仪”(ZDYZ2012-1-05)资助 

主　　题：牛顿迭代法 遗传算法 近场效应 CSAMT 

摘      要：由于可控源音频大地电磁法(CSAMT)采用人工场源在大大增加信号强度的同时也带来了在近区产生非平面波效应的问题,其表现特征为在双对数坐标中卡尼亚电阻率曲线呈45°上升,即所谓的近场效应.本文首先提出了基于牛顿迭代法求解视电阻率方程的近场效应校正方法,通过对二层、三层理论模型试算验证了该方法的有效性;为进一步增强对噪声的压制能力,本文进一步引入了遗传反演的思想,将全频段误差最小作为目标函数,采用自适应正则化方法引入模型参数梯度最小作为稳定因子,由遗传算法求解得到校正后视电阻率,通过对理论模拟数据加随机噪声的校正结果,表明该方法在实现近场校正的同时能剔除噪声干扰,得到的结果与理论模拟曲线吻合度较高.通过对内蒙古曹四夭钼矿区实测CSAMT数据处理结果表明,牛顿法和遗传算法均能明显校正CSAMT因近场效应引起的假高阻异常,能更好地反映地电结构特征.