电法正演理论
电阻率二维反演方法以及在工程中的应用
近年来 ， 地球物理勘测技术手段 在水 利水 电、 铁路 公路交 通 、 市政建设 、 矿山能源 等领 域 发挥着越 来越 重要 的作 用 ， 特别 是在
（ ｄ—Ａ ｍ） Ａ —Ａ ｍ）＋ Ｃ ｍ） （ Ａ Ａ Ａ （ ｄ Ａ Ａ（ Ａ Ｃ ｍ）
（）
其 中 ， ｄ为实际观 测 的视 电阻率 数 据与 正演 理 论得 到 的视 Ａ
（） ２
利用施加光滑约束条件 的上述方 程（ ） ２ 即可得 到每次 反演迭
从 高、 探测成本低 、 适用 范 围， 装 备轻 便 等特点 ， 流 电阻 率法 被 代后 的模 型参数具体增量 ， 而利用该 增量 可以求得 下一 次反演 “、 直 迭代 的模 型具体参数 ｍ【 ： Ｊ “’ 广泛应用 于地质灾 害监 测 、 土］ 程勘 察 、 岩 环境 岩土 工程评 价 等
’
领域 中。本 文在反演过 程 中 ， 用最 小二 乘线 性迭 代反 演 ； 将 采 并 光 滑约 束引入到二维反演 中 ， 形成光滑 约束 的最 小二乘 法二维 电 阻率反演方法 ， 提出 了二维反演成像 方程 的共 轭梯 度法求解 方 并 法 。通 过现场试验验证 ， 该方法可 以极 大地提高 资料解 释 的准确
先需要假定每个 网格 的电阻率初 值 ， 后通过 数值正 演计算 得 到 然
理论观测 的具体 电阻率数据 ｄ ， 若实际观测的具体 电阻率数据 与 理论 观测 的电阻率数据相差 比较 大 ， 求解具有 光滑 约束条 件 的 则
１ 方 法原理
１ 电阻率 法勘 探基 本原 理。 电阻率法 勘探 … 的物 理前提 是 二维电阻率反演方程 （ ） 到新 的模 型具 体参 数 ， ） ２得 直到 实 际观测 地 下岩土体介质 问 的电 阻率差 异。该方 法 由两个供 电电极 向大 电阻 率数据 与理论 观测 电阻率数 据之 间的误 差满足 已经设 定 的 则此 时得到的 电阻率数据 即为所要 求解 的具体模 型参 地 供 电 ， 而 形 成 地 下 人 工 电场 。而 后 在 测 线 上 通 过 两 个 测 量 电 收敛条件 ， 从
自然电场三维有限元正演模拟
自然电场三维有限元正演模拟周竹生; 朱海伦; 谢静; 刘思琴; 杨阳【期刊名称】《《成都理工大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】8页(P754-761)【关键词】剖分技术; 自然电场; 正演模拟; 三维有限元; 复杂地形【作者】周竹生; 朱海伦; 谢静; 刘思琴; 杨阳【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083; 山西省煤炭地质物探测绘院山西晋中030600【正文语种】中文【中图分类】P631.321起伏地形对地表电位分布的影响较大，研究起伏地形引起的电位假异常是电法勘探理论发展的需要[1-4]。
目前直流电法二维正反演技术已相当成熟，也开展了大量的三维正反演研究工作并取得了显著成果；但复杂地形条件下的三维正反演研究仍有探索空间。
正演是反演的基础，开展快速、高精度的正演模拟工作，有助于反演技术的发展。
常规的正演模拟方法，如有限单元法、有限体积法、有限差分法等，通过简化实际地电模型实现正演模拟过程，以更好地认识地下异常体的地表异常响应。
其中有限单元方法模拟精度高、求解简易且规范、自动满足内部边界条件，适于各种复杂的物性分布情况，是一种实用高效并应用广泛的正演模拟方法 [5-9]。
单元网格剖分是正演模拟的核心工作，研究网格剖分方法对建立有限元模型至关重要。
目前常规的结构化网格剖分技术仍以六面体为基础单元。
规则六面体剖分只适用于水平地形条件下的三维正演模拟，一定程度上限制了三维有限元的发展和应用。
熊彬等首先提出先将研究区域进行一级六面体剖分，再将六面体二级剖分为6个四面体，对四面体添加地形数据，以完成三维复杂地形条件下的有限元正演模拟[10]；在此基础上，吕玉增等提出一种四面体网格交叉剖分技术，并将六面体的二级剖分减少为5个四面体[11]。
但以上两种剖分技术必须满足四面体单元交叉分布，才能保证模拟误差呈对称性分布。
强建科提出任意三棱柱单元剖分方式，该三棱柱包含地形特征，能有效贴合起伏地形，成功实现复杂地形条件下的三维有限元正演模拟[12]；但该剖分技术必须满足模型的顶底界面平行，不利于模型的建立，且对模拟精度有一定影响。
电法正反演方法和软件使用介绍
结果评估与改进
对计算结果进行评估和改进，以提高正反演的准 确性和稳定性。
THANKS
感谢您的观看
04
正演方法和反演方法各有优缺点，在实际应用中需要结合使用，相互 验证和补充。
02
电法正演方法详解
线性正演方法
线性正演方法是一种基于线性偏微分方程的数值模拟方法，通过将地下介质视为线性体，将地下电场 分布表示为各向异性或各向同性介质中电流分布的线性组合。这种方法适用于简单地质结构和均匀介 质条件，计算速度快，但精度相对较低。
非线性反演方法的优点是能够处理非线性问题和复杂结构的情况，具有更高的反演精度和可靠性。但是， 它计算量大、速度慢，需要更多的计算资源和时间。
反演方法的优缺点
线性反演方法的优点是计算简单、速度快，适用于大规模数据反演。但是，它对初始模型和 噪声敏感，容易陷入局部最优解，无法处理非均匀介质和复杂结构的情况。
参数选择
根据实际情况选择合适的参数，如网格大小、迭 代次数等，以保证计算结果的准确性和稳定性。
3
结果后处理
对计算结果进行后处理，如数据可视化、结果分 析等，以便更好地理解和应用结果。
误差分析和质量控制
误差来源分析
分析计算结果的误差来源，如数据采集误差、模 型误差等，以便采取相应的措施减小误差。
质量控制方法
04
电法正反演软件介
绍
主要电法正反演软件
FDEM Pro
一款功能强大的电法正反演软 件，适用于多种电法勘探方法
。
EIDORS
专门用于电法图像处理和反演 的软件，具有图像增强、正演 模拟等功能。
Elest
电法报告-直流电测深正演曲线
多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告姓名：***班级：061084-27学号：***********指导老师：***日期：二〇一一年五月前言 (2)目的 (2)任务要求 (2)工作过程 (2)成果 (2)原理 (3)§1-多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (3)1.多层水平地层地面点电流源的电场 (3)2.多层水平地层上电测深的ρs表示式和电阻率转换函数 (5)3.电阻率转换函数的递推公式 (6)§2-水平地层上视电阻率的滤波算法 (6)§3-多层水平地层的电测深曲线类型 (9)A 二层情况 (9)B三层情况 (9)C四层及多层情况 (9)编程 (10)感想 (18)关于多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告前言目的：熟悉并掌握多层水平地层地电断面直流电测深曲线的正演任务要求：编制适用于n层地电断面的正演电测深程序（编程环境不限制，可用C 语言，C++，VC，VB，matlab，推荐用matlab）。
每个同学计算两个标准地电模型的正演计算第一个模型：二层G型地电模型第一层地层电阻率10欧姆米，第一层厚度10米；第二层地层电阻率100欧姆米第二个模型：三层H型地电模型第一层地层电阻率：班号（4）×100欧姆米，第一层厚度15米；第二层地层电阻率：序号（27）×1 欧姆米，第二层厚度20米；第三层地层电阻率：1000欧姆米AB/2为13个：2, 3, 4.5, 6, 9, 12, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 （米）。
工作过程：先进行原理分析，再用matlab进行编程，最后小结。
成果：用matlab实现了n层地电断面的直流电测深正演。
原理§-1多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式1.多层水平地层地面点电流源的电场如图所示，水平地面下有n 层水平地层，各层电阻率分别为ρ1、ρ2 … ρn ； 各层厚度分别为h 1、h 2…h n-1； 各层底面到地表的距离分别为H 1、H 2…H n-1，H n →∞。
超高密度电法有限单元法正演与广义最小二乘反演_冯德山
1 基本原理
与常规电法类似，超高密度电法也是一种以岩石 和矿石电性差异为物性基础的阵列加密型勘探方法。 通过用供电电极 AB 向地下输入电流为 I 的供电电流， 再测量所有电极 MN 上电流 I 在介质中产生的电位差 ΔU。根据 ρ=KΔU/I，求出相应的电阻率 ρ。其中，K 是与 A、B、M 和 N 的排列及间距有关的电极系系数。 超高密度电法采用多条多芯电缆，当采用四电极 组合时，对所有测量电极 MN 进行数据采集，不再区 分观测装置方式，一次采集可兼含偶极排列、温纳排 列和施伦贝谢尔排列等，故称为“全四极装置观测方 式”。在全四极装置中，以 64 根电极为例[14]，将每个 排列的 64 根电极分为奇数组 32 个(1，3，5，…，61， 63)和偶数组 32 个(2，4，6，…，62，64)的 2 组电缆， 则电极变换步骤如下：1) 确定供电电极 AB，选定 A 为奇数组，B 为偶数组；2) 采用供电电极奇偶配对的 采集方式，先固定 A 电极为 1 号电极，然后依次变换 偶数组电极 B，即此时供电电极 AB 变化规律分别为 1−2， 1−4， …， 1−64， 当 B 电极选定后， 在 AB 附近(最 好在 AB 间的中部)选定一接地条件良好电极作为 M 极，剩余电极作为 N 极，组成多个 MN 测量电极同时
高密度电法具有快速、便捷、准确等优点，几十 年来，被广泛地应用于岩溶探测、断层破碎带追索和 管线探测等领域，解决了很多工程实际问题，成为浅
部勘探的主要地球物理方法[1−3]。 但伴随着工程勘探复 杂化的情况，传统高密度电法的一些自身缺陷也逐渐 显露出来，如同一地点因采用不同数据采集方式产生
Finite element forward simulation and least square generalized inversion of ultra-high density resistivity method
高密度电法探测煤火的正演模拟研究
⑥
２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｒ． ０ ２ ｃ ｅｈＥ ｇｇ ．
地 球 科 学
高密度 电法探测煤火 的正演模拟研究
邵振鲁 王雁 鸣 王德 明
（ 国 矿 业 大 学 安 全 工 程 学 院 ， 州 ２ １１ ） 中 徐 ２ １６
摘
要
通 过建 立煤 火 的地 电模型 ， 采用有限差分法分别对 温纳装置进行 正演模拟 ， 得到模 型的视 电阻率断面数据。在对 数
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｉ ｔ ｃ ｉ ａ ｒ ｔ ｏ ｎ Ｄｅ ｅ ｔｎｇ Ｃｏ ｌＦｉｅ
ＳＨＡＯ ｅ １ Ｚｈ ｎ．ｕ，Ｗ ＡＮＧ ｎ ｍｉ ｇ，Ｗ ＡＮＧ — ｎ Ｙａ － ｎ Ｄｅ ｗｉ ｇ
于探测 结果 的对 比分 析解 释 ， 分 发 挥 直 流 电勘 探 充
的分 布 规律 ， 为高 密度 电法 探测 煤火 提供 理论 依 据 。
方 法 的优势 。
目前 ， 高密度 电法 的装 置 类 型 已经 从 最 初 的 ３
１ 高密度 电法 的工作 原理
高密 度 电 法 也 叫 电 阻 率 层 析 成 像 或 简 ห้องสมุดไป่ตู้ 电成 像， ２ 是 ０世 纪 ７ ０年 代 末 由 Ｊｈ ｎｓｎ博 士 首 先 提 ｏ ａ ｓｏ 出 ，０年 代从 美 国 和 日本 发展 起 来 ， ８ 目前 已被 广 泛
法 、 法 、 质 雷 达 法 、 变 电磁 法 等 均 存 在 缺 陷 ， 磁 地 瞬 不 能精 确 的定 位火 源 位 置 。近 年来 ， 密度 电 法 以 高
其高精度 、 大信息量、 多样化布极方式 的优势 ， 在物
探 各领 域 中取 得 了 较 快 发 展 。本 文 采 用 有 限 差 分 法建 立 煤火 的地 电模 型 ， 进 行 高 密度 电法 的正 演 并 模拟 和 反演 解释 ， 证 高 密 度 电 法探 测 煤 火 的有 效 验 性 ， 时分析 火 区燃 烧 中心 在 视 电 阻率 拟 断 面 图上 同
电法勘探绪论
应用地球物理学研究内容
○ 目标体产生的地球物理场的分布特征
—— 正演理论
○ 观测地球物理场的技术方法 —— 仪器、技术措施
○ 地球物理异常信息识别 —— 数据处理
○ 地球物理异常解释 —— 反演理论
第二十二页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
第二十三页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
地球物理学： 用物理学的原理和方法， 对地球的各种物理场分布及其变化进行 观测，探索地球本体及近地空间的介质 结构、物质组成、形成和演化，研究与
其相关的各种自然现象及其变化规律 。
著名地球物理学家赵九章先生引用
白居易《长恨歌》诗，这样形容地球物
理学的 ——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫
皆不见”。
第十一页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
第十五页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
第十六页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
第十七页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
● 最初是由公元前 6世纪一些古代学者要确定 地球的形状和大小开始的。 1854～1855 年普
拉特和艾里利用重力场的变化研究地质构造。
● 1640 年瑞典人用罗盘找铁矿。
3. 电场异常、或电磁异常场
由地下介质的电性不均匀 而引起电场或电磁场的空间分 布、或随时间变化状态的相应 变化，它与地下介质电性分布 有关，但并非具有唯一性。
第三十九页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
4、地电分布
由地下介质某种电性参数差异 为依据所划分的介质单元的分布。 或理解为以某类电性界面划分的介
大回线圈感应电磁场 ；
第三十六页，编辑于星期二：十五点 二十八分。
c、阶跃场 接地：
地球物理勘探-电法基础知识
2. 点电源电场 (均匀介质)
地下介质为：各向同性、均匀半无限空间 1） 一个点电源的电场 （半空间）
点电源：供电电极A、B本身的大小 << AB间距
一个点电源：将其中一个电极(A或B)置于∞远 如图，无限半空间ρ的地表，点电源A（+I）。
则 距电源A(I) 为r 处 M 点的 电位： A(-I) ？,全空间？ 对于均匀无限半空间地表，点电源场U ：
电 法 勘 探
分 类
电场产生 的原因 传导类：电阻率法、充电法、自然电场、激发极化 等 感应类：电磁法（剖面、测深）等
天然场（被动源）：自然电场法、大地电磁法 场源性质 人工场（主动源）：电阻率法、充电法、激发极化、电磁法等 电场的 直流电法：电阻率法（剖面、测深）、充电法、自然电场 等 时间特性 交流电法：电磁法等
电（阻率）测深
(直流)电(阻率)法 勘 探
基 础 知 识
一.岩土介质的电阻率
1. 电阻率概念
概念 : 电流 ⊥ 通过该物质所组成的边长为1m的立方体时呈现的电阻 用ρ表示， 单位：欧姆· 米（Ω· m）
ρ：表征物质导电性的基本参数，间接
导电率：ν=1/ρ ， 直接 表征岩石导电性能。 二者关系：ν∝ 1/ρ
(v=1/ρ)
= /S
对于电性不同层状介质来说，T和S 两者的综合影响决定岩层对电
场的畸变作用。
二. 电阻率Βιβλιοθήκη 的基本理论电法勘探中 :内在依据：物性基础 外在条件：人工电流场 + 探测技术
推测 地下介质分布 观测 介质ρ的变化 建立 人工(直流)电场
稳定电流场 ( U(t)特性 )
理论基础(正演)：已知电性介质分布，研究电场分布。 研究场与场源的关系(正演)----电法勘探出发点 勘探目的(反演)：通过观测电性参数特征，推断电性介质的分布
高密度电法在矿区土层调查中的应用
高密度电法在矿区土层调查中的应用作者：龙思帆陈志东来源：《西部资源》2023年第05期［关键词］高密度电法；土层范围；钻孔；三维呈现目前，淮北市内共发现矿产56种，查明储量的矿产有16种，其中水泥用灰岩矿储量位于全省第6位。
矿山数量增速迅猛，但是由于管理不到位，导致其无序开采，从而产生了很多地质环境问题和潜在隐患[1]。
为了已停水泥用灰岩矿露天采矿区的治理，提前调查该治理区地质环境情况，查明土层范围、深度等成为进行各项环境治理修复的先决条件。
目前，第四系地层的勘查以钻探等为主，该勘查模式成本大、效率低下、成果相对粗糙。
物探技术具有快速、高效、剖面连续的特点，物探勘查技术为主，辅助以钻探验证并提供修正参数从而获取地层参数的勘查模式取得了较好的应用效果[2、3]。
通过国内外土层厚度调查案例分析，大部分地球物理方法存在探测精度不够、分层效果不明显等问题，其中高密度电阻率法与地质雷达法探测效果较好[4、5]。
本次选择高密度电阻率法进行密网详查（地质雷达施工不便），辅以钻孔控制，取芯验证的方式开展作业。
高密度电法反演划分出不同电性层，土层和基岩层的电性差异明显与钻孔揭露情况吻合较好，确定了该方法圈定土层的可行性。
最后通过纵横交织的高密度电法测线，以3D的直观显示方式大致圈定了土层的范围及深度，为该查区下一步工程设计施工提供科学依据，也可为其他类似的矿山环境治理提供参考。
1. 勘查区概况1.1 地质概况区内位于相山背斜东翼，西与寒武系中、上统组成的丘陵山地相连，东与闸河平原相接。
根据地质及钻孔等资料揭示，勘查区出露地层有寒武系张夏组；寒武系上统崮山组、第四系全新统（图1）。
现由老至新简述如下：1、寒武系中统徐庄组（ϵ2x）：上中部灰岩，中厚层状；底部为细砂及粉砂岩。
主要分布于勘查区西部。
2、寒武系中统张夏组（ϵ2Z）：灰岩，出露于山上厚度180.05m。
主要分布于勘查区中北部。
3、寒武系上统崮山组（ϵ3g）：灰岩，出露于山东坡上，与下伏张夏组界限清楚，厚度约为48m。
水利水电工程地质勘察中高密度电法的应用研究杨超
水利水电工程地质勘察中高密度电法的应用研究杨超发布时间：2023-06-29T01:03:45.024Z 来源：《工程建设标准化》2023年8期作者：杨超[导读] 在水利水电施工过程中，为了保证地质勘察的准确性，要采用科学的施工方法。
以某大坝为例，采用高密度电法对大坝渗透通道异常进行正反演分析。
结果表明，在正演结果分析中，坝体的视电阻率与模型相比存在较好的分层现象，由于渗透通道的异常存在，坝体浸润区的视电阻率存在封闭的低阻，且向两边存在一定的延伸；在反演结果分析中，反演的低阻封闭体的范围明显缩小。
在浸润区的基岩范围内，受到上部渗透通道异常体低阻的多次“映射”影响，导致下部的视电阻率值出现畸变；在坝体背水面共布置3条测线探明了大坝渗透通道的走向、埋深和空间分布，可为坝体的防渗治理提供依据。
河南岭煊建设工程有限公司河南南阳 473000摘要：在水利水电施工过程中，为了保证地质勘察的准确性，要采用科学的施工方法。
以某大坝为例，采用高密度电法对大坝渗透通道异常进行正反演分析。
结果表明，在正演结果分析中，坝体的视电阻率与模型相比存在较好的分层现象，由于渗透通道的异常存在，坝体浸润区的视电阻率存在封闭的低阻，且向两边存在一定的延伸；在反演结果分析中，反演的低阻封闭体的范围明显缩小。
在浸润区的基岩范围内，受到上部渗透通道异常体低阻的多次“映射”影响，导致下部的视电阻率值出现畸变；在坝体背水面共布置3条测线探明了大坝渗透通道的走向、埋深和空间分布，可为坝体的防渗治理提供依据。
关键词：高密度电法；岩土勘察；无损探测；电阻率；地球物理引言高密度电法实际上是一种阵列式电阻率测量方法，它是结合地震勘探技术与计算机数字技术的典型应用，该方法既能揭示地下某一深度水平向的岩性变化，又能提供沿纵向的地质变化情况。
我国自上世纪80年代末开始应用以来，取得了丰富的地质勘察效果。
在水利水电系统，我公司率先于1989年应用于黄河大柳树坝址F3断层的探测并取得较好的效果。
电法勘探介绍
随着人们对物探方法认识、认知程度的提高，物探方法 因其高效、无损等特点会在各境的适应性、解决地质问题的 可靠性采集智能化、高效、适 应各种条件、数据量越来越大
电磁法的类型比较多，不下几十种，类型多的原因有如下三个方面: ➢ 场源的种类多：建立一次场的场源，可分为人工场源和天然场源两大类。
人工场源： （1）连续波场或谐变场（低于数万赫兹）：连续波场可分为回线场、动源偶极场、半定源 偶极场和长导线场，偶极场又有近区（感应区）和远区（波区）之分； （2）瞬变脉冲场：瞬变脉冲场也有回线场和偶极场； （3）辐射场：辐射场主要按波段分，目前已利用的有长波电台的辐射场；频率范围为10k －400k，地下井中透视的发射场，频率范围在1.5－200Mhz以及雷达波。 天然场源：天然音频磁场和大地电磁场。
➢二维软件已越来越多、三维 软件正在发展
➢大量的数据+三维处理解释 软件==精度、准确性提高
Receiver
Transmitter coil attached to lattice frame
电法勘探的应用
电法勘探——传导类电法（直流）
一、电阻率法的基础知识 二、电测剖面法 三、电测深法 四、充电法 五、自然电场法 六、激发极化法
电法勘探的基本实质与主要内容
2．电法勘探的主要研究内容是什么？
➢ 目标体产生的地球物理场的分布特征
—— 正演理论 ➢ 观测地球物理场的技术方法
—— 仪器、技术措施 ➢ 地球物理异常信息识别
—— 数据处理 ➢ 地球物理异常解释
—— 反演理论
电法勘探的分类
电法勘探的种类很多，一般有以下几种分类方法： 一、按观测空间或观测的场所：航空电法、地面电法、海洋电法、地
电法勘探-基础知识
电法勘探-基础知识电法勘探是一种利用地下电性差异来探测地下地质和矿产资源的方法。
它基于地下不同物质的电导率和电阻率不同的特点，通过施加电场和测量地下电场响应来进行地质勘探。
电法勘探广泛应用于地质工程、水文地质、环境地质和矿产勘查等领域。
电法勘探的原理是利用电场在地下介质中的传播和变化规律来推断地下结构和物性。
在电法勘探中，常用的电法参数有电阻率和电导率。
电阻率是指单位体积内的电阻大小，而电导率是指单位体积内的电流通过能力。
地下不同物质的电阻率和电导率差异很大，因此可以通过测量地下电场的强度和变化来获取地下结构信息。
电法勘探的仪器设备包括电极、电源和电阻率仪。
电极用于施加电场和测量地下电场响应，电源提供电流，电阻率仪用于测量电阻率和电导率。
电极的布置方式有不同的配置，常见的有正、负极间距相等的直线布置和中心极周围环状布置等。
根据勘探目的和地质条件的不同，选择合适的电极布置方式可以提高勘探效果。
电法勘探的方法有直流法、交流法和自然电场法等。
直流法是最常用的电法勘探方法，它通过施加直流电场来测量地下电场响应。
直流法适用于浅层勘探，可以获取较高分辨率的地下结构信息。
交流法是利用交流电场进行测量，适用于深部勘探，可以获取较深部位的地下信息。
自然电场法是利用地球自身的电场来进行测量，适用于大范围的勘探。
电法勘探的数据处理和解释是获取地下结构信息的关键。
常用的数据处理方法有滤波、去噪、叠加和反演等。
滤波可以去除数据中的噪声和干扰，提高数据质量。
去噪是指去除数据中的随机干扰信号，使数据更加清晰。
叠加是将多个测量数据叠加在一起，增加信号强度。
反演是根据测量数据推断地下结构，常用的反演方法有正演反演和反演反演等。
电法勘探在地质工程中的应用非常广泛。
它可以用于勘探地下水资源、探测地下河流和岩溶洞穴、评估地下土层的稳定性等。
在矿产勘查中，电法勘探可以用于探测矿体边界和矿体内部的物性变化，帮助矿产资源的开发和利用。
电法勘探是一种有效的地质勘探方法，通过测量地下电场的响应来获取地下结构和物性信息。
高密度电法的典型正演地电模型及其在穿越工程勘查中的应用
高密度电法的典型正演地电模型及其在穿越工程勘查中的应用付小明;杜毅;吴有亮;邓艳;雷宛【摘要】The effect of shallow seismic exploration method is poor for the complex geological structure such as coverage region of grain, cofferdam sand pit or fracture zone which the oil and gas pipelines construction often encounters. In view of this, this paper studied the feasibility and effectiveness of high-density resistivity method in coverage region of grain, cofferdam sand pit or fracture zone based upon the forward simulation principles and through the forward simulation and engineering investigation application. The results show that the effectiveness of high-density resistivity method is better than shallow seismic exploration in those regions.%当油气管道的穿越工程遇到卵石覆盖区、围堰采砂区,以及裂隙发育带等时,由于地区结构复杂,孔隙大的原因,将造成浅层地震勘探效果不佳.鉴于此,这里根据高密度电法原理,并从正演模拟出发,研究了高密度电法在卵石覆盖区、围堰采砂区及裂隙发育带进行工程勘察的可行性和效果,并将该方法应用于工程实例.结果表明:对于卵石覆盖区、围堰采砂区,以及裂隙发育带的工程地质条件,高密度电法在穿越工程中的勘探效果更好.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2011(033)005【总页数】6页(P501-506)【关键词】高密度电法;穿越工程;正演模拟【作者】付小明;杜毅;吴有亮;邓艳;雷宛【作者单位】成都理工大学信息工程学院,成都610059;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,成都610051;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,成都610051;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,成都610051;成都理工大学信息工程学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】P631.3+22在油气管道穿越工程中进行工程地质勘察，常常会遇到以下地质情况:(1)卵石、孤石和滚石覆盖区。
电法勘探资料处理与解释复习资料
电法勘探资料处理与解释复习资料1 •电剖面/电测深定性分析方法：定性分析是在资料的预处理和分析的基础上进行的，其主要任务是初步解释 引起各个异常的地质原因。
对有意义的异常体还应该确定大致的形状，走向，倾 向，分布范用，埋深等，并绘岀相应的定性的解释图件。
(1) 电剖面的定性分析方法：首先根据给定的资料，结合地质和其他的物探资料，进行分析，期间要注意 地形影响及地表不均匀体的影响。
根据异常性质经验进行引起异常的地质原因进行初步判断——断层破碎带，低阻矿脉：引起低阻条带异常及低阻正交点——高低阻岩层接触界线：引起阶梯状条带状异常——高阻岩脉岩墙：引起高阻条带异常——局部不均匀体：引起局部高阻或低阻异常对于局部存在的高阻或者低阻体，可以根据低阻吸引电流，高阻排斥电流的 方法留确定局部的视电阻率异常为高阻还是低阻。
电剖面法方法很多这我们就讨论利用联合剖面法来进行定性分析根据联合剖面法的不同极距可以判断地下异常体的倾向，利用联合剖面法的 视电阻率曲线初步确定异常体中心埋深等等(2) 电测深的定性分析方法：LI 的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情况。
单独一条电测深曲线的解释：① 电性层的数目；② 各层电阻率的相对大小；③ 估计第一层和底层的电阻率值。
最主要是确定电阻率测深曲线的类型。
2 •视电阻率等值线断面图定性分析方法：这道题要根据具体的题LI 具体分析，例题在复习资料上有。
3 •曲线类型图分析方法:曲线类型,多层情况这就不讨论可以根据三层的曲线进行推导4. 一维直流电测深的正演方法原理、正演程序流程:二层情况: 三层情况: (1) D 型曲线, (2) G 型曲线, (1) A 型曲线, (2) K 型曲线, (3) H 型曲线, (4) Q 型曲线,pl>p2电阻率下降，基底为低阻 pl<p2电阻率升高，基底为高阻 pl<p2<p3电阻率递增 pl<p2>p3中间层电阻率高pl>p2<p3中间层电阻率低 pl>p2>p3电阻率递减一・正演原理(1)电阻率测深法原理电阻率测深法简称电测深，是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一^电阻率法变种。
高密度电法不同装置的勘探效果对比观察
159管理及其他M anagement and other高密度电法不同装置的勘探效果对比观察陈 阳（甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730030）摘 要：在工程地质探察、地球物理探查等领域，高密度电法由于其自身高效快捷的优势，受到了广泛应用，成为重要的勘探方法之一。
在高密度电法应用中，通过改变电极的排列方式，可以得出不同的工作装置类型。
在实际测量过程中，应根据情况选择不同类型的高密度工作装置，以获得最佳效果。
本文通过建立模型进行实验，对比了高密度电法不同装置的勘探效果，得出了相关结论，为高密度电法装置的选择提供一定帮助。
关键词：高密度电法；不同装置；异常探测中图分类号：P631.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）03-0159-2 收稿日期：2021-02作者简介：陈阳，男，生于1987年，汉族，广东高州人，本科，地矿助理工程师，研究方向：资源勘查工程。
高密度电法是直流电阻率测深方法的一种，其具有很多优点，如成本较低、反映信息量大、测量方式简便易行等。
高密度电法主要用于煤矿区调查、寻找地下水、勘测涵洞位置、勘测建筑选址地等方面，在工程地质和地球物理探查等领域具有突出的贡献。
高密度电法的原理与普通的电阻率法一致，与其有所不同的是，高密度电法在勘探中高密度观测点的设置。
作为一种阵列电阻率勘探方法，电剖面和电测深是高密度电法所具有的特点。
近年来，关于高密度电法的研究也在不断进行。
但对于高密度电法的不同工作装置类型效果对比相关研究较少。
本文从这个角度入手，探究高密度电法不同装置的勘探效果，得出相关结论，为高密度电法实际应用提供参考。
1 高密度电法1.1 高密度电法的原理高密度电法的原理是以常规的电阻率算法为基础，在对地电的测量中设置高密度观测点，通过较高密度的测量方法进行勘探，使得勘探结果的真实性有了保证。
在高密度电法的应用中，进行电极布置时，只需要将其布置都在同样的测点上，供电极和接收电极就能够自动地被主机控制，主机进行自动化控制，进而地质断面能够得到连续不断的全面勘探。
电法报告-直流电测深正演曲线
多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告姓名：***班级：061084-27学号：***********指导老师：***日期：二〇一一年五月前言 (2)目的 (2)任务要求 (2)工作过程 (2)成果 (2)原理 (3)§1-多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (3)1.多层水平地层地面点电流源的电场 (3)2.多层水平地层上电测深的ρs表示式和电阻率转换函数 (5)3.电阻率转换函数的递推公式 (6)§2-水平地层上视电阻率的滤波算法 (6)§3-多层水平地层的电测深曲线类型 (9)A 二层情况 (9)B三层情况 (9)C四层及多层情况 (9)编程 (10)感想 (18)关于多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告前言目的：熟悉并掌握多层水平地层地电断面直流电测深曲线的正演任务要求：编制适用于n层地电断面的正演电测深程序（编程环境不限制，可用C 语言，C++，VC，VB，matlab，推荐用matlab）。
每个同学计算两个标准地电模型的正演计算第一个模型：二层G型地电模型第一层地层电阻率10欧姆米，第一层厚度10米；第二层地层电阻率100欧姆米第二个模型：三层H型地电模型第一层地层电阻率：班号（4）×100欧姆米，第一层厚度15米；第二层地层电阻率：序号（27）×1 欧姆米，第二层厚度20米；第三层地层电阻率：1000欧姆米AB/2为13个：2, 3, 4.5, 6, 9, 12, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 （米）。
工作过程：先进行原理分析，再用matlab进行编程，最后小结。
成果：用matlab实现了n层地电断面的直流电测深正演。
原理§-1多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式1.多层水平地层地面点电流源的电场如图所示，水平地面下有n 层水平地层，各层电阻率分别为ρ1、ρ2 … ρn ； 各层厚度分别为h 1、h 2…h n-1； 各层底面到地表的距离分别为H 1、H 2…H n-1，H n →∞。
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《电法数据处理与解释》课程教学大纲
课程编码：0801523098
课程名称：电法数据处理与解释
课程英文名称：Data processing and Interpretation of Electrical Method 总学时：44（讲授36学时，实验8学时）
学分：2.5
开课单位：地球探测科学与技术学院
授课对象：勘查技术与工程专业（应用地球物理方向）本科生
前置课程：高等数学、电磁场论、应用地球物理Ⅱ：电法勘探原理与方法
一、教学目的与要求
本课程是勘查技术与工程专业（应用地球物理方向）本科生的专业教育课程。
本课程以深化电法勘探理论、复杂情况下电法数据处理，正、反演计算及电法资料解释为重点。
在本课程中，使学生系统学习复杂情况下电阻率法资料数据处理原理与方法；电法勘探反演理论、反演算法，并将其运用到电阻率法、激发极化法和电磁感应法的数据处理及反演解释中。
通过本课程的学习使学生掌握利用计算机处理电法勘探资料的理论基础和计算技术，进一步提高学生对电测资料的处理、反演和地质解释能力。
为参加实际工作打下扎实的基础。
二、教学内容
第一章电阻率法的地形影响及其校正
§1. 获取纯地形异常的方法
§2.比较法进行电阻率法的地形影响校正
内容提示：
获取纯地形异常的方法有多种，如物理模拟、数值计算等，这里主要介绍利用角域叠加的方法获得地形纯异常的方法。
并利用获得的纯地形异常对电测深、联合剖面、中间梯度观测数据进行地形改正。
其他
的数值方法作为一般的了解，如边界元法，有限元法等。
第二章电法勘探数据反演理论基础
§1 反演问题的描述
§2 广义反演问题
§3 非线性反演问题的线性化
内容提示：
本章重点内容是广义反演方法，详细介绍基于最小二乘法的各种反演方法的反演算法与程序实现。
第三章电测深曲线数字解释法
数值正演计算
§1. 层状模型ρ
s
§2. 实际观测数据的一维反演
§3. 弯曲测线的电测深曲线处理
§4. 二维反演简介
一般内容：
采用滤波方法的计算思路以及滤波系数的计算，弯曲测线的数据处理，二维反演基本过程及结果。
重点内容：
利用滤波方法计算层状模型ρs数值计算思路以及算法实现，在此基础上将广义反演应用到电测深数据的反演中，并给出反演中偏导数计算的详细公式。
第四章频谱激电法数据处理与解释
§1. 频谱激电的柯尔——柯尔模型
§2.复电阻率谱的最优化反演解释
一般内容：
复电阻率的反演技术
重点内容：
复电阻率的计算理论基础：柯尔-柯尔模型的应用；利用该模型获取视极化率的方法。
第五章频率域电磁测深数据处理与解释
§1.频率测深法（FEMS法）
§2. 可控源音频大地电磁法(CSAMT法)
§3. 视电阻率定义及频率测深数据处理方法
§4.频率测深数据的反演方法
一般内容：
简单介绍频率测深的基本思想，实现技术。
数据处理的基本流程以及观测数据的反演方法。
重点内容：
利用数值滤波与数值积分方法实现频率测深响应的计算，给出电偶源频率测深数值计算的具体结果；CSAMT的工作原理；视电阻率定义方法
第六章瞬变电磁测深法（TEMS法）
§1.瞬变电磁测深法正演数值计算
§2. 视电阻率的定义方法
§3. 瞬变电磁测深法的广义反演
§4. 瞬变电磁测深法的近似解释技术
一般内容：
电磁法数据处理的基本问题，过程，结果解释。
瞬变测深数据的参数化反演以及近似反演方法。
重点内容：
层状模型瞬变电磁测深响应的计算方法，重点介绍余弦变换方法的基本原理，实现过程；视电阻率全区定义方法。
三、教学中应注意的问题
1、重点讲清数字滤波方法和电阻率转换函数的概念。
2、地形对电阻率法的影响及规律
3、频谱激电理论及柯尔——柯尔模型的作用
4、时间域电磁法理论与频率域电磁法理论的区别及特点
四、教学时间分配。