回线源瞬变电磁成像的理论分析及数值计算.pdf

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1、第47卷第2期地球物理学报VoI.47，No.22004年3月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSMar.，2004XueGO，LiX，SongJP，etaI.TheoreticaIanaIysisandnumericaIcaIcuIationofIoop-sourcetransienteIectromagneticimaging.Chinese.Geo-phys（.inChinese），2004，4（72）：338~343回线源瞬变电磁成像的理论分析及数值计算薛国强李貅宋建平郭文波西安交通大学电子与信息工程学院，西安710049

2、摘要为进一步提高瞬变电磁法对地探测的解释精度，提出了回线源瞬变电磁成像原理及数值计算方法.讨论了频率域中水平层状介质中瞬变电磁响应，得到一个以波阻抗为积分核的双重积分式；然后对水平层介质下电磁场的解进行上、下行波分离，得到含有以反射系数序列为未知的线性方程组，并给出了求取波阻抗和反射系数的数值解法：对实测磁场值进行域的变换，以均匀半空间下的等效波阻抗代替积分核函数，经过线性数字滤波后，在频率域求出等效波阻抗；把频率域中的波阻抗转换到时间域，以此为参数，构建方程组，在时间域用线性规划法求出反射系数序列.最终以反射系数为参数进行成像.对理论模型的数值

3、计算结果表明，用本文提出的成像方法可以增强瞬变电磁法识别地下电性分界面的能力.关键词回线源数值计算波阻抗反射系数数字滤波线性规划瞬变电磁法成像文章编号0001-573（32004）02-0338-06中图分类号P631收稿日期2002-10-30，2003-10-20收修定稿THEORETICALANALYSISANDNUMERICALCALCULATIONOFLOOP-SOURCETRANSIENTELECTROMANETICIMAINXUEGuo-OiangLIXiuSONGJian-PingGUOWen-BoSchoolofElectron

4、ic&InformationEngineeringXi’aniaotongUniuersity，Xi’an710049，ChinaAbstractInordertoimprovetheprospectingprecisiontotheearthofthetransienteIectromagneticmethod（TEM），theprincipIeofTEMimagingtechnoIogyandanumericaIcaIcuIationmethodareputforward.TransienteIectromagneticresponsetot

5、heIayeredearthisdiscussedinthefreguencydomain，thenadoubIeintegraIinwhichthekerneIisunknownisobtained.ThesoIutionoftheeIectromagneticfieIdinthemediumofIayeredearthisseparatedintotheformsofupperanddowntraveIingwaves.ThenasetofIineareguationsinwhichrefIectioncoefficientsareunkno

6、wnisreached.ThenumericaIsoIutionofwave-impedanceandrefIectioncoefficientsisgivenasfoIIows：TransformingthemagneticfieIddatafromtimeintofreguencydomain，repIacingthekerneIofegua-tionwiththeeguivaIentwave-impedanceofhomogeneoushaIf-space，gettingtheeguivaIentwave-impedanceinthefre

7、guencydomainafterdigitaIfiItering，thenreturningtheeguivaIentwave-impedanceintothetimedomain，constructingeguationswithit，gettingrefIectioncoefficientsfromtheeguationwiththemethodofIinearprogram-minginthetimedomain.TheimagingresuItsectioncanbedrawnaccordingtoit.TheimagingresuIt

8、fromthetheoricaImodeIshowsthatthemethodproposedinthispapercanimprove