多波发射时间域航空电磁系统数据处理及正反演研究

作     者：裴易峰 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：殷长春

授予年度：2015年

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] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：航空电磁 数据处理 多波发射 正演 反演 软件平台 

摘      要：时间域航空电磁法原始实测数据量庞大且易受噪声影响，因此需要有效的数据预处理方法来精简数据量，提高信噪比。本文对时间域航空电磁法数据处理进行研究和总结，内容包括时间域和频率域的数据预处理，数据处理，成像，正演模拟，反演解释等模块，并且将其集成到可视化软件平台。通过该软件可以实现航空电磁实测数据处理与解释。 传统的时间域航空电磁发射系统通过发射单一波形完成航空电磁勘探任务，本文研究在原先单一波形衰减殆尽时，再发射一段小能量的方波，以便接收线圈在一个半周期可以同时接收两个波形的衰减信号。本文从传统波形特点、频谱、相对异常正演计算、理论数据反演、实测数反演据等5个角度说明该套双波形发射接收系统的特点。 本文首先从传统波形的衰减特点和数据处理方法上证明了发射小方波的可行性，从频谱分析角度说明增加小方波可以增加原波形的高频成分，说明双波形对于浅层有更高的分辨率。然后，从麦克斯韦方程组出发推导出任意波形的正演响应计算公式，从而计算出双波形的电磁响应。通过计算对于不同模型的双波形响应说明方波对于浅层异常体可提供更大的相对异常。最后，本文通过反演理论模型和实测数据证明与传统的单一正弦波相比，双波形在保持对深部勘测的能力下，可以提高对浅地表电性的分辨率。