频率域航空电磁三维矢量有限元正演模拟

作者： 黄威   殷长春   贲放   刘云鹤   陈辉   蔡晶   来源： Journal of Earth Science 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空电磁法　　矢量有限元　　垂直磁偶极子　　直接求解器　　电法勘探.  

描述： 目前有限元技术的开发及在电磁勘查技术中的应用已日趋成熟.然而，有限元正演模拟主要集中于地面和海洋电磁，航空电磁三维有限元模拟尚没有受到足够重视.以前人工作为基础，利用结构化网格实现了航空电磁系统的三维矢量有限元正演模拟.从二次场双旋度矢量非齐次亥姆霍兹方程出发，应用广义变分原理推导出变分方程，并采用六面体单元剖分，将场置于单元棱边上，对每个单元应用线性插值，最后合成含有稀疏矩阵的线性方程组.针对航空电磁多源性问题，利用MUMPS(multifrontal massively parallel sparse direct solver)直接求解器进行求解，在保证精度的前提下大幅度提高计算速度.利用单个异常体模型检验算法的精度和软件的稳定性，进而通过典型地电模型的模拟验证算法的有效性.对不同地下电性结构正演模拟结果进行对比分析，进一步研究了覆盖层和垂直接触带等典型构造对航空电磁响应的影响特征.

频率域航空电磁三维矢量有限元正演模拟

作者： 黄威   殷长春   贲放   刘云鹤   陈辉   蔡晶   来源： 地球科学 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空电磁法　　矢量有限元　　垂直磁偶极子　　直接求解器　　电法勘探  

描述： 目前有限元技术的开发及在电磁勘查技术中的应用已日趋成熟.然而,有限元正演模拟主要集中于地面和海洋电磁,航空电磁三维有限元模拟尚没有受到足够重视.以前人工作为基础,利用结构化网格实现了航空电磁系统的三维矢量有限元正演模拟.从二次场双旋度矢量非齐次亥姆霍兹方程出发,应用广义变分原理推导出变分方程,并采用六面体单元剖分,将场置于单元棱边上,对每个单元应用线性插值,最后合成含有稀疏矩阵的线性方程组.针对航空电磁多源性问题,利用MUMPS(multifrontal massively parallel sparse direct solver)直接求解器进行求解,在保证精度的前提下大幅度提高计算速度.利用单个异常体模型检验算法的精度和软件的稳定性,进而通过典型地电模型的模拟验证算法的有效性.对不同地下电性结构正演模拟结果进行对比分析,进一步研究了覆盖层和垂直接触带等典型构造对航空电磁响应的影响特征.

航空瞬变电磁数据背景场去除研究

作者： 黄威   贲放   李军峰   殷长春   胥值礼   刘俊杰   来源： 物探与化探 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据预处理   线性插值法   航空瞬变电磁法   背景场去除  

描述： 与地面瞬变电磁法相比,航空瞬变电磁法受不同的噪声类型影响较大,如天电噪声、运动噪声等,并且背景场对数据的影响也是不可忽略的。由于背景场中含有一次场信息,使得背景场幅值远大于含有地质信息的二次场信号。为较清晰地获得地下电性结构,需找到可以高效去除背景场的方法。本文提出利用线性插值方法来对背景场问题进行研究。首先,获得前、后高空飞行的测线数据,经过叠加、平均计算得到叠加周期内相同采样时间道的响应值,然后,利用插值原理针对每个采样时间道建立一个插值函数,最后,根据飞行时间来计算工区每条测线上采集数据的背景场值,从而达到去除背景场的目的。实测数据背景场去除的算例表明,该方法可较好地去除背景场对二次场异常的掩盖,去除后可较清晰地判断异常出现的位置。时间域航空电磁数据预处理包含较多处理模块,该方法的提出为高效的数据处理奠定了基础。

时间域航空电磁的天电噪声去除研究

作者： 贲放   黄威   路宁   韩飞   郑红闪   丁志强   李军峰   来源： 物探与化探 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域航空电磁   去噪   剪切均值滤波   天电噪声  

描述： 天电噪声是影响时间域航空电磁数据质量的主要噪声源之一,在实际工作中如何对其高效、快速地去除是数据预处理的关键。前人研究的α-trimmed均值/中值滤波对天电噪声去除效果较好,但单窗口滤波存在一定问题,小窗口滤波去除天电噪声不彻底,大窗口滤波虽可很好地去除天电噪声,但供电处、峰值和断电处数据会被过度平均化。因此,提出混合窗口剪切均值滤波,即每半个周期内供电处、峰值和断电处数据采用小窗口参数滤波,其他数据采用大窗口参数滤波,该方法滤波后保证数据变化趋势的同时较好地去除了天电噪声。天电噪声的去除不仅能提高数据信噪比且能增大勘探深度,可以为后期数据处理提供高质量的原始测量数据。

时间域航空电磁运动噪声去除研究

作者： 黄威   贲放   孙思源   李军峰   胥值礼   廖桂香   吴珊   来源： 地质论评 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 最小二乘法   时间域航空电磁   正交多项式法   切比雪夫法   运动噪声  

描述： 时间域航空电磁法原始数据中伴有各种噪声,其中运动噪声对数据质量影响较大。去除运动噪声的方法较多,如多项式拟合、高通滤波等,但不是每种方法都可以有效的对运动噪声进行去除,因此本文比较几种拟合方法来观察运动噪声的去除情况。运动噪声直观的概念是接收线圈内的磁通量

时间域航空电磁的天电噪声去除研究

作者： 贲放   黄威   路宁   韩飞   郑红闪   丁志强   李军峰   来源： 物探与化探 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域航空电磁   去噪   剪切均值滤波   天电噪声  

描述： 天电噪声是影响时间域航空电磁数据质量的主要噪声源之一,在实际工作中如何对其高效、快速地去除是数据预处理的关键。前人研究的α-trimmed均值/中值滤波对天电噪声去除效果较好,但单窗口滤波存在一定问题,小窗口滤波去除天电噪声不彻底,大窗口滤波虽可很好地去除天电噪声,但供电处、峰值和断电处数据会被过度平均化。因此,提出混合窗口剪切均值滤波,即每半个周期内供电处、峰值和断电处数据采用小窗口参数滤波,其他数据采用大窗口参数滤波,该方法滤波后保证数据变化趋势的同时较好地去除了天电噪声。天电噪声的去除不仅能提高数据信噪比且能增大勘探深度,可以为后期数据处理提供高质量的原始测量数据。

航空瞬变电磁数据背景场去除研究

作者： 黄威   贲放   李军峰   殷长春   胥值礼   刘俊杰   来源： 物探与化探 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据预处理   线性插值法   航空瞬变电磁法   背景场去除  

描述： 与地面瞬变电磁法相比,航空瞬变电磁法受不同的噪声类型影响较大,如天电噪声、运动噪声等,并且背景场对数据的影响也是不可忽略的。由于背景场中含有一次场信息,使得背景场幅值远大于含有地质信息的二次场信号。为较清晰地获得地下电性结构,需找到可以高效去除背景场的方法。本文提出利用线性插值方法来对背景场问题进行研究。首先,获得前、后高空飞行的测线数据,经过叠加、平均计算得到叠加周期内相同采样时间道的响应值,然后,利用插值原理针对每个采样时间道建立一个插值函数,最后,根据飞行时间来计算工区每条测线上采集数据的背景场值,从而达到去除背景场的目的。实测数据背景场去除的算例表明,该方法可较好地去除背景场对二次场异常的掩盖,去除后可较清晰地判断异常出现的位置。时间域航空电磁数据预处理包含较多处理模块,该方法的提出为高效的数据处理奠定了基础。

三维时间域航空电磁任意各向异性正演模拟（英文）

作者： 黄威   贲放   殷长春   孟庆敏   李文杰   廖桂香   吴珊   西永在   来源： Applied Geophysics 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 任意各向异性   矢量有限元法   三维时间域航空电磁法  

描述： 在自然界中地层会呈现出各向异性特征,各向异性介质的研究有助于资料解释和认识地球动力学的过程,但当前数据处理中多数使用各向同性理论解释各向异性构造,因而对电磁资料解释造成了一定的偏差。当前,时间域航空电磁法关于各向异性的解释仍局限于一维情况,且相应的三维数值模拟也正处于研究中,因此本文针对任意各向异性介质中三维时间域航空电磁法进行正演模拟。将各向同性介质的电导率经过坐标旋转后,得到任意各向异性介质的电导率张量,将其引入到麦克斯韦方程组中,采用矢量有限元法的规则网格对求解区域进行剖分,利用直接求解器对总体合成的线性方程组进行求解。通过与解析解对比,验证了算法的精确性和可行性;同时与各向同性情况进行对比,通过响应的分布特征及幅值变化分析任意各向异性对三维时间域航空电磁响应的影响,得出在不同情况下各向异性对时间域航空电磁响应的影响情况存在较大差异。

航空地球物理装备研发与技术发展回顾

作者： 孟庆敏   李军峰   肖都   胥值礼   廖桂香   崔志强   西永在   黄威   贲放   来源： 物探化探计算技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 矿产资源勘查   航空地球物理勘查技术   航空物探系统   水文地质调查   地质调查  

描述： 21世纪以来，我国航空地球物理从理论方法技术研究到装备研发快速发展，这里简要回顾了近15年中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(物化探所)航空地球物理装备研发和方法技术研究历程。为满足国家战略及市场需求，尤其“十一五”以来，时间域航空电磁测量系统、无人机航空物探综合测量系统、直升机航空物探(磁/放)综合测量系统等大型航空物探装备的研发和应用取得了突破性进展，航空物探资料的处理与解释工作得到了加强，在基础地质调查、水文地质调查油气及矿产资源勘查等领域成果显著。为满足国家在地下水资源勘查、生态环境与灾害监测、战略性矿产勘查等领域的需求，物化探所将进一步加强航空地球物理装备研发及方法技术研究工作，促进各类系统的实用性、经济性、稳定性，扩展应用领域，广泛服务于社会、生态、民生、经济、军事等领域。