3078.超高密度直流電法正反演的研究與實(shí)現(xiàn)

1、密級(jí)碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目超高密度直流電法正反演的研究與實(shí)現(xiàn)超高密度直流電法正反演的研究與實(shí)現(xiàn)（英文）（英文）ResearchRealizationofFwardInversionofUltraResearchRealizationofFwardInversionofUltrahighDensityDirectCurrentMethodhighDensityDirectCurrentMethod研究

2、生學(xué)號(hào):____:____14023030061402303006_________________研究生姓名:_______:_______劉忠奇劉忠奇______________________指導(dǎo)教師姓名、職稱指導(dǎo)教師姓名、職稱:___:___王國富王國富______教授教授_______申請(qǐng)學(xué)位類別:______:_______專業(yè)碩士專業(yè)碩士________________領(lǐng)域:___:___信息與信號(hào)處理信息與信號(hào)處理___

3、______________論文答辯日期:______:_______6月4日_____________________________摘要I摘要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)礦藏資源的需求量越來越大，而在礦藏的開采過程中通常會(huì)遇到一些危害生產(chǎn)安全的地質(zhì)問題。例如：溶洞、含水?dāng)鄬雍蛙浫跗扑閹У取９侍崆胺治龊皖A(yù)報(bào)這些地質(zhì)問題是礦山開采的重中之重。在地質(zhì)的勘探過程中，一般使用直流電法儀作為地質(zhì)的預(yù)報(bào)和分析。傳統(tǒng)的高密度電法儀采集方式單一、采集數(shù)量較

4、少、采集精度較低、對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)情況適應(yīng)性較差。本文研究并實(shí)現(xiàn)了新型的超高密度直流電法儀，使用新型的數(shù)據(jù)采集技術(shù)四極全排列法做為采集的電極排列方式。相比于傳統(tǒng)的電法勘探，它可以一次布極完成后，同時(shí)使用不同的參數(shù)和電極距離進(jìn)行測量，能適應(yīng)各種地質(zhì)情況。一次性采集數(shù)據(jù)高達(dá)60000多個(gè)，是傳統(tǒng)高密度電法儀采集數(shù)據(jù)的幾十倍到上百倍。除此之外，超高密度電法儀還具有高效性、數(shù)據(jù)量大、地電模型好、解析方便等特點(diǎn)。在數(shù)據(jù)處理方面，本文采用正反演算法進(jìn)行

5、數(shù)據(jù)處理。在正演計(jì)算中，使用有限元法作為正演計(jì)算。通過對(duì)采集區(qū)域的離散化，降低了求解方程的維度，簡化了求解過程。在反演計(jì)算方面，使用非線性最小二乘法對(duì)理論模型進(jìn)行優(yōu)化。通過改進(jìn)后的高斯牛頓迭代法對(duì)其進(jìn)行迭代求解。在迭代過程中，使用mijoAr步長準(zhǔn)則對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行修正，避免了直接計(jì)算導(dǎo)數(shù)矩陣，減少迭代次數(shù)，降低擬合誤差。在超高密度直流電法儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，通過同步編碼技術(shù)提高了采集信號(hào)的抗干擾能力，同時(shí)利用24位數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了高精度數(shù)據(jù)

6、采集。在上位機(jī)的處理軟件上使用#C實(shí)現(xiàn)采集和數(shù)據(jù)處理界面，人機(jī)界面友好，反演的圖像效果好。在工程實(shí)踐方面，對(duì)不同的地形進(jìn)行了勘探。采用超高密度直流電法儀的溫納法和全四極電極排列方法做數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行正演和反演計(jì)算。在對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和比較后，驗(yàn)證了該方法具有探測精度高、對(duì)探測區(qū)域要求低、數(shù)據(jù)量大、反演計(jì)算后的成像效果好等優(yōu)點(diǎn)。在工程實(shí)踐方面具有良好的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：全四極排列；正反演計(jì)算；有限元；高