呂玉增-電阻率極化率2.5維正反演及地-井方位IP三維人機交互解釋1

電阻率/極化率2.5維正反演地-井方位IP三維人機交互解釋呂玉增桂林理工大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)（北京）2010.12

直流激電正反演研究現(xiàn)狀應(yīng)用中的熱點問題直流激電2.5維正反演軟件介紹地井方位激電數(shù)據(jù)的人機交互解釋軟件介紹匯報提綱一直流激電正反演研究現(xiàn)狀國外上世紀(jì)70、80年代基本完成了相關(guān)的研究已經(jīng)完成一維、二維和三維正反演系統(tǒng)研究2.5維、三維反演基本成熟，已達到應(yīng)用階段復(fù)雜地形等條件下三維正反演及其應(yīng)用井中、坑道等不同環(huán)境工作方法、解釋和應(yīng)用坑道超前探測等方面研究

研究現(xiàn)狀

目前研究熱點二應(yīng)用中的熱點問題

中梯數(shù)據(jù)的反演問題常規(guī)對稱四極測深數(shù)據(jù)反演問題直流激電深部找礦問題觀測（測線、測點）問題等中梯數(shù)據(jù)的反演（1）激電中梯掃面數(shù)據(jù)3DIPPs改正效率中梯數(shù)據(jù)的反演（1）激電中梯（不對稱四極）剖面數(shù)據(jù)2D（2.5D）問題可以是任意組合：

A1-B1，A1-B2，A2-B1，A2-B2，……

＋觀測電極的任意組合數(shù)據(jù)量大，信息量更豐富常規(guī)對稱四極測深數(shù)據(jù)反演問題（2）1.極距的變化（高密度－均勻間隔）（對稱四極－近似對數(shù)等間隔）常規(guī)對稱四極測深數(shù)據(jù)反演問題（2）2.網(wǎng)格的剖分依照高密度數(shù)據(jù)等網(wǎng)格剖分反演：一個測點，觀測10個極距的對稱四極2.5維反演相當(dāng)于40個電極的高密度數(shù)據(jù)反演，如果有10幾，幾十個測點的對稱四極數(shù)據(jù)反演計算時間太長，不實用；常規(guī)對稱四極測深數(shù)據(jù)反演問題（2）2.網(wǎng)格的剖分（不對稱網(wǎng)格剖分+插值技術(shù)）以10個對稱四極測點，每個測點10個極距計，等網(wǎng)格剖分水平方向需要10×4×10＝400個用以上方法剖分，僅需要20+10=30個激電深部勘探問題（3）

1.地面激電深度勘探？（直流激電是幾何測深，地面物探工作要想勘探深度大勢必增大供電極距。）

2.開展井中、坑道激電等地下物探勘查應(yīng)該是深部勘查的一個方向地井井地井井

觀測（測線、測點）問題（4）測線二維構(gòu)造

1.測線問題

觀測（測線、測點）問題（4）

2.測點問題不夠靈活－儀器設(shè)備、軟件解釋等限制

不等間隔網(wǎng)格剖分技術(shù)變不規(guī)則剖分為規(guī)則剖分

不等間隔剖分技術(shù)＋插值技術(shù)

2D

3D

任意3D不規(guī)則網(wǎng)觀測和解釋三直流激電2.5維正反演軟件介紹

正反演軟件是在桂林理工大學(xué)阮百堯教授開發(fā)的電阻率/極化率數(shù)據(jù)2.5維正反演程序的基礎(chǔ)上研制開發(fā)的。2.5D正演軟件適合于目前高密度電法和常規(guī)對稱四極等不同裝置下、任意復(fù)雜地形和2.5維地電體的正演模擬。2.5D反演軟件適用于目前高密度電法、常規(guī)對稱四極等不同裝置的直流激電、雙頻儀等的實測數(shù)據(jù)（視電阻率和視極化率）反演解釋。也適用于水平地形和起伏地形下的數(shù)據(jù)解釋，且不需要對地形影響進行校正。正演算法采用有線單元法，三角單元剖分、電位和電導(dǎo)率連續(xù)變化等先進技術(shù)，正演精度高。反演采用了約束最小二乘最優(yōu)化反演算法，加入了最光滑、最簡單模型、背景電性參數(shù)等約束條件，舍得反演效果能更接近實際情況。三直流激電2.5維正反演軟件介紹

1.2.5D正演算法異常電位的邊值問題付氏變換——將點源二維變?yōu)椴〝?shù)域中的二維如果地下介質(zhì)的電性分布有走向，取走向方向為z,對電位在z方向進行傅立葉變換對若干個k，解出波數(shù)域中點電源總電位V，用傅氏反變換，可以求出主剖面上的三維空間中的v。傅氏反變換的公式是：異常電位的邊值問題波數(shù)域中異常電位的微分方程異常電位的邊值問題傅氏反變換的kI和gi

（徐世浙，1998）

12345kI0.002680.024190.096210.339911.26051gi0.005650.024060.078490.274091.09590

異常電位的變分問題波數(shù)域中異常電位的微分方程異常電位的變分問題微分方程轉(zhuǎn)變?yōu)樽兎謫栴}

有限元法解變分問題解線性方程組得節(jié)點上波數(shù)域異常電位異常電位的變分問題波數(shù)域中異常電位的微分方程付氏逆變換加上正常電位，可得總電位v。按觀測方式計算視電阻率。

由上述方法計算不同波數(shù)時各節(jié)點上的波數(shù)域異常電位值，然后用下式付氏反變換得各節(jié)點空間域異常電位。2.5D正演模擬軟件介紹2.5D正演