电阻率反演

CDEGS软件反演土壤电阻率

CDEGS软件反演土壤电阻率
方法：对四极法所测土壤电阻率的多组数据进行反演,得到更接近真实值的土壤电阻率.
相关知识准备内容：
四极法测土壤电阻率,基本原理如图所示：
四极等距测量,间距为S,电极入地深度为h,当S>>20h 时,土壤电阻率ρ可以近似取值2πS R,其中R为测量仪器读数.上法所得到的电阻率,可近似认为是在探棒与探棒间的距离平均土壤电阻率.
软件使用步骤：
1.正确安装CDEGS软件,然双击打开软件,出现如图所示界面：
2.点击土壤电阻率分析按钮：
弹出如图所示对话框：
3.点击测量按钮,弹出数据输入对话框：
4.一般选择四极等距测量法,也就是温纳法,考虑探针深度,然后输入不同间距的土壤电阻率测量结果,注意：输入数据必须有5组或以上才可以正常反演运算.
5.点击确定后返回上一对话框,可以对反演的土壤模型进行定义,点击土壤模型,然后在弹出对话框中选择土壤模型,不用填土壤数据：
6.点击确定后会返回上一对话框,点击运行按钮：
7.点击两次确定后运算完成,弹出报告对话框,点击“报告”按钮,即可以输出结果：
8.根据生成报告即可以得到反演结果.
注：第一列是土壤电阻率,第二列表示对应的土层厚度,这里的结果会符合所选土壤模型,如果是多层,则输出多层的结果.。

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—Ａｍ）Ａ —Ａｍ）＋Ｃｍ）（ＡＡＡ（ｄＡＡ（ＡＣｍ）
（）
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

跨孔高密度电阻率成像及反演

跨孔高密度电阻率成像在大地表面布设电极的高密度电法测量的分辨率是随着深度呈指数规律减小的，想在深度上合理的获得一个较高分辨率的一个方法便是使用电极在钻孔中测量，这样能很好的反映出井周围及井间的地质状况。

跨孔高密度电阻率与地表高密度测量相比，它较少使用，因此布极方式也与地表高密度布极方式有很大的不同。

跨孔高密度电阻率成像也称为井地电法勘探，井井地勘探，跨孔高密度CT 法等。

国内的电法仪器一般也不支持此方法的测量。

但实际使用的装置与地面电法无异，也分为单极，偶极，三极，四极等方式。

因此可以用现有的高密度仪器将数据测出来，然后通过相应的转换软件变换为跨孔高密度的数据格式，再用国内使用比较广泛的高密度电法反演软件RES2DINV进行反演处理。

跨孔高密度电阻率的布极方式：1、跨孔高密度成像电极位置示意图(单孔+地表电极)2、跨孔高密度成像电极位置示意图(双孔+无地表电极)3、钻孔1钻孔2钻孔N 跨孔高密度成像电极位置示意图(多孔+地表电极)地面电极使用RES2DINV 软件反演结果图：双孔带地形校正结果图孔中电极深度不一致反演结果：孔中电阻率和极化率反演结果：多孔反演结果：野外实测钻孔反演结果：用现有的高密度仪器做跨孔测量，可以使用温纳排列，斯伦贝尔排列，三极排列，偶极等排列方式测量，因井中视电阻率计算方法与地面不一样，因此需要保留测量时的电压电流值，然后用转换软件重新计算。

因内容较多，转换繁琐，这儿先简单介绍一下跨孔高密度的测量效果，有这方面需要的朋友可以在我博客中留言，如果需求者较多，笔者再详细介绍测量方式，并编写转换程序。

博客地址：/u/2274611685。

高密度电阻率最小二乘反演的分布式改进方法

高密度电阻率最小二乘反演的分布式改进方
法
为了进一步提高高密度电阻率最小二乘反演的反演精度和效率，我们提出了一种分布式改进方法。

该方法的核心思想是将计算任务分配给多个计算节点，在每个节点上执行反演算法，并通过网络协议进行通信，共同完成反演过程。

具体而言，该方法主要包括以下步骤：
1. 将反演区域划分为多个子区域，并将每个子区域分配给不同的计算节点进行计算。

2. 在每个节点上，使用高密度电阻率最小二乘反演算法对所负责的子区域进行反演。

3. 在每次迭代中，每个节点将本地计算结果与邻居节点的计算结果进行同步，以调整反演模型。

4. 在所有计算节点完成计算后，将各个子区域的反演结果合并，得到最终反演模型。

通过这种分布式改进方法，可以大大提高高密度电阻率最小二乘反演的计算效率和反演精度，使得反演过程更加快速和稳定。

电阻率反演技术在东海油田H区勘探中的应用

电阻率反演技术在东海油田H区勘探中的应用张国华;周全;张志强;张国栋;张宏伟;张朝华【摘要】盐水泥浆侵入作用对东海油田H区电缆测井和随钻测井均产生严重影响,为测井精确评价油气层带来了很大的挑战.根据随钻及电缆电阻率的测井差异,从孔隙度、渗透率、饱和度、侵泡时间等多角度分析了侵入作用对电阻率的影响.利用有限差分法模拟了侵入剖面特征,及不同孔渗条件下的地层电阻率剖面特征;采用最优化方法和基于一维和二维相结合的方法,开发了电阻率测井反演软件.实际应用表明,H 区油气饱和度评价精度和流体性质判别效果均得到显著提高,电阻率反演技术为盐水泥浆侵入储层的精细评价奠定了坚实的基础.%The intrusion of the saltwater mud has serious effect on the cable logging and LWD in the H-area of the east China sea oil field, which is a great challenge to accurately evaluate the reservoirs. According to the log difference between the drilling and cable resistivity, we have analyzed the influence of the intrusion on the resistivity from the porosity, permeability, saturation and penetration time. We have simulated the characteristics of the intrusion profile and the formation resistivity profile with different porosity conditions by using the finite difference method and developed the resistivity log inversion software with the optimization method and the method based on one-dimension and two-dimension. The practical application result indicates the processing result has been much improved by using the resistivity after inversion to identify the properties of the fluid and evaluate the gas saturation. The resistivity inversion technique has laida solid foundation for the fine evaluation of the reservoirs intruded by salt water.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】9页(P131-139)【关键词】电阻率差异;影响因素;电阻率反演;储层评价【作者】张国华;周全;张志强;张国栋;张宏伟;张朝华【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海石油(中国)有限公司上海分公司勘探部,上海 200335;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201【正文语种】中文【中图分类】P631.81 引言目前东海油田H区低孔渗油气藏勘探难度越来越大，特别是该区盐水钻井液侵入影响严重，为精确评价油气储层带来了诸多挑战，测井计算饱和度和岩心实验资料相比误差有时达20%以上，严重影响了后续的储量评价[1]。

RES2DINV高密度电阻率二维反演程序的使用

1、程序简介RES2DINV是一种能自动确定电子成象测量资料的地下二维电阻率模型的最小二乘法计算机反演计算程序，适用于二维电阻率&激发极化资料快速反演，可用于约25～650个电极采集的大型数据（约100～5000个数据点）资料反演。

本反演计算程序除适用于电极布设于地面的正常勘查外，还可用于水下及跨孔高密度电阻率法勘查。

由于它是基于WINDOWS的程序，能支持任何与WINDOWS兼容的图形卡或打印机。

程序在1600X1200象素、256色的显示器上测试通过。

2、计算机系统需求由于反演计算需要运行二维逼近模拟和最小二乘子程序，本程序设计运行于80386及其以上的IBM PC兼容微机、操作系统为Windows 3.1、Windows 95或Windows NT。

在奔腾机上，进行50个电极的数据资料反演，仅需几分钟。

最低配置：48MB硬盘自由空间、16MB RAM、640×480 SVGA彩色图形系统、Windows3.1 或95操作系统、80386/387 80486DX Pentium, Pentium Pro or Pentium II CPU（或兼容CPU）。

建议使用800×600分辨率（对于14英寸或15英寸监视器）或1024×768分辨率（对于17英寸或21英寸监视器）、256色彩色SVGA图形模式。

如果需要处理多于300根电极、2000个数据点的资料，建议使用32MB以上内存的系统。

3、程序的安装使用在Windows环境下先运行安装盘上的SETUP.EXE安装程序，然后再运行硬盘res2dinv子目录下的JACOBWIN.EXE程序，完成系统安装。

此时，主程序RES2DINV.EXE以及支持文件（GRADWEN, GRADTWO and GRADDIP）、示例文件将被安装在硬盘的res2dinv子目录下。

双击RES2DINV图标，便可运行电阻率反演程序。

电阻率测深的正演和反演

电阻率测深的正演和反演作者：刘小凤来源：《科技与创新》2016年第08期摘要：电阻率测深（以下简称“电测深”）是以岩矿石的导电性差异为基础，分析电性不同的岩层沿垂向分布情况的一种电阻率方法。

采用在同一测点上逐次扩大供电极距的方式可以使探测深度逐渐加大，从而得到观测点处视电阻率沿垂直方向的变化情况。

论述了电测深的基本原理和电测深一维正演的两种方法，即直接由电阻率公式正演和空间域数字滤波正演，设计了线性滤波的正演程序，并根据傅良魁“关于电测深正演计算的改进”对源程序进行了两次改进，使得计算任意极距上的视电阻率成为可能。

探讨了应用最优化方法进行数值反演，设计了拟合视电阻率的反演程序，并对原有的阻尼最小二乘法进行了改进。

另外，结合实际论述了野外数据处理。

关键词：电阻率测深；线性滤波；电测深正演；电测深反演中图分类号：P631.4+4 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.08.106直流电测深是最常用、最成熟的地球物理勘探方法之一，因其装置简单、操作简便、曲线易于解释等优点被广泛应用于地质构造，铁路、公路路基勘查，地下水、矿场资源勘察中。

自1912年首次进行直流电测深以来，相关理论和技术得到了不断的发展。

当前，关于电测深的计算和解释的研究很多，本文以通俗易懂的方式介绍电测深的原理、方法及简单的数据解释处理。

1 电测深简介电测深数据处理的流程为：首先将数据从电法仪传到电脑中，然后进行预处理、查找坏值、填补空缺值，使野外采集的数据更接近实验理想情况。

预处理后，对电测深数据的处理其实就是根据视电阻率随极距的变化划分出不同电性层的垂向分布，并计算各电性层埋深。

20世纪90年代以前，电测深资料的处理和解释通常采用量板方式。

所谓“量板解释”，就是将电测深理论曲线图册称作“量板”，将野外实测曲线与量板对比，求出地电断面中各层的厚度和电阻率。

此后，随着计算技术的发展，研究出了电测深一维反演技术，并在实际应用中取得了一定的成果。

-1
20 0
20
100
110
120
2.2
2.3
2.4
2.5
3
2.6
2.7
声波时差 /(μs · ) ft
岩性密度 / (g/cm )
贝尔凹陷霍 3-3区块南一段有效厚度电性图版
贝西北南屯组有效厚度划分图版
油层、油水同层判定标准：
油层有效厚度判定标准：
RLLD≥20Ω·m且AC ≥78μs· -1 ft
（3）地震反演储层预测——定量
依据测井油水层识别图版和有效厚度电性图版，建立波阻抗与电阻率之间对应关系
霍3-3区块南一段油水层划分图版
60 120
合试油层 12层单试油层 2 合试油水层 2 解释干层 11 图版精度 100%
霍3-3区块南一段有效厚度电性图版
120
油层 11层
70反演数据体交汇运算预测有利储层分布rlld20?m且ac78sft1rlld20?m且den25gcm3rlld20?m且9200pimp8245gcm3ms依据油层划分标准依据油层划分标准进行公式转化进行公式转化波阻抗反演连井剖面电阻率反演连井剖面将两个数据体结果进行相乘运算利用functionmod模块计算
RLLD≥20Ω·m且DEN≤2.5g/cm3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ演数据体交汇运算，预测有利储层分布
依据油层划分标准 RLLD≥20Ω·m且AC ≥78μs· ft-1 RLLD≥20Ω·m且DEN≤2.5g/cm3 进行公式转化
RLLD≥20Ω·m且 9200≥ P_IMP ≥8245g/cm3· m/s
波阻抗反演连井剖面电阻率反演连井剖面

高密度电阻率法正反演研究及应用

高密度电阻率法正反演研究及应用
高密度电阻率法正反演是一种地球物理勘探方法，它利用电流通过地下岩石和土壤时的电阻率差异来推断地下结构，以帮助地质勘探、环境监测和水资源管理等领域。

在正演过程中，高密度电阻率法通过在地表放置电极，并向地下注入一定的电流，然后测量地下的电位差，以确定地下岩石或土壤的电阻率分布。

电阻率是材料对电流通过的障碍程度的度量，不同类型的岩石或土壤具有不同的电阻率值。

通过进行正演实验，可以获得地下电阻率的分布图。

在反演过程中，根据正演实验的数据以及地球物理的数学模型，可以使用正问题求解的方法来估计地下的电阻率分布。

反演方法通常通过建立优化问题，将正问题与观测数据进行对比，并通过迭代算法来调整模型参数，以得到最佳的地下电阻率模型。

这样就可以提供地下结构的信息，从而帮助地质勘探和资源管理等领域做出决策。

高密度电阻率法可以应用于不同的领域。

在矿产勘探中，它可以帮助确定矿体的位置、大小和性质，从而指导矿产资源的开发。

在环境监测中，高密度电阻率法可以用于检测地下水位、地下水流方向和土壤污染等问题。

在水资源管理中，它可以用于地下水资源的调查和管理。

总之，高密度电阻率法正反演是一种重要的地球物理勘探技术，具有广泛的应用前景。

随着技术的进步和理论的发展，它将进
一步提高地下结构的探测能力，为各个领域的决策和规划提供更准确的地下信息。

【2017年整理】RES1D电测深一维反演软件介绍

RES1D一维反演软件介绍RES1D一维电阻率反演软件是马来西亚Geotomo软件有限公司推出的一套免费软件，国内使用很多的二维高密度电法反演软件res2dinv即出自这家公司。

国产的一维电阻率反演软件一般都是带软件狗要收费的，这个免费软件功能简单操作方便，适合单个测深点的处理。

反演软件除包含一维的电阻率和极化率反演程序外，还带有一个一维的正演程序，很方便建立一维电阻率和极化率模型做正反演推导使用。

原程序是英文版的，为方便国内朋友们使用，做了部分汉化处理，但本人英文水平有限，错误在所难免，望看到错误的朋友们及时提出改正意见。

反演软件程序运行后界面见下图：这是一个测试版的软件，如果想要正式发行版的软件，请关注Geotomo公司网站更新。

地址：/downloads.php数据处理过程：首先在文件选项中读入文件数据读入后有一些数据及模型的信息，包括几层模型，使用的排列方法，数据点数等等，详细的信息在后面讲数据格式时介绍。

数据进来后，可以设置一些基本的参数，一般处理可以不设，保持默认值即可。

在反演菜单中有两个选项，反演用户定义的层模型和反演多层模型。

如果在读入的数据中已经包含了分层模型，那么使用第一个选项反演。

第二选项不管数据中有没有层模型，都使用多层模型（平滑模型）反演。

反演结果如下：图中左边说明中“＋”号是实测的视电阻率，实线为层模型的正演理论曲线，曲线垂直坐标为视电阻率，下面的水平坐标为AB电极的距离，上面坐标为层模型深度，可以看出是按AB/2表示的。

反演的结果保存在*.INV反演结果文件中，可以用文本或表格方式将结果数据提取出来。

如果读入的数据中没有层模型，反演时会弹出一个提示对话框。

程序会先按多层模型反演出一个结果，用户可参考这个反演结果去划分自己的层模型。

见下图：在图的左边方框中，可输入模型的层数，对应层数的层电阻率和层厚度。

激电测深数据反演：测深数据中有极化率参数的，可以进行极化率反演。

极化率数据对应App.I.P列，因没有显示b Spac列，数据有点靠前占用了App.Res 列的位置。

《高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究》

《高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究》篇一一、引言电阻率勘探作为一种常见的地球物理勘探方法，广泛应用于矿产资源勘探、地质构造研究、地下水探测等领域。

高密度电阻率勘探技术作为电阻率勘探的一种重要手段，其优点在于能够获取更丰富的地电信息，提高勘探的精度和效率。

然而，高密度电阻率勘探数据的反演解释一直是研究的难点。

传统的线性反演方法虽然计算速度快，但在处理复杂地质结构时存在解的稳定性与精度不足的问题。

因此，本文将重点研究高密度电阻率勘探反演的非线性方法，以期提高反演的精度和稳定性。

二、非线性反演方法的理论基础非线性反演方法是通过建立非线性模型，将电阻率勘探数据与地下介质电阻率之间的关系转化为一个非线性优化问题。

该方法能够更好地描述地下复杂的地质结构，提高反演的精度和稳定性。

常见的非线性反演方法包括遗传算法、模拟退火算法、神经网络等。

三、非线性反演方法的实现（一）遗传算法在非线性反演中的应用遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法，具有全局搜索能力和较强的鲁棒性。

在非线性反演中，将地下介质电阻率作为优化变量，通过遗传算法搜索最优解。

具体实现步骤包括初始化种群、计算适应度函数值、选择、交叉、变异等操作。

（二）模拟退火算法在非线性反演中的应用模拟退火算法是一种模拟物理退火过程的优化算法，通过在解空间中随机搜索和接受较差解来避免陷入局部最优解。

在非线性反演中，将电阻率勘探数据与地下介质电阻率之间的关系作为目标函数，通过模拟退火算法搜索最优解。

（三）神经网络在非线性反演中的应用神经网络是一种模拟人脑神经元工作方式的计算模型，具有较强的学习和适应能力。

在非线性反演中，可以利用神经网络建立电阻率勘探数据与地下介质电阻率之间的非线性映射关系，通过训练神经网络来提高反演的精度和稳定性。

四、实验与分析本文采用某地区的高密度电阻率勘探数据进行实验，分别采用遗传算法、模拟退火算法和神经网络进行非线性反演。

实验结果表明，非线性反演方法能够更好地描述地下复杂的地质结构，提高反演的精度和稳定性。

井地有限线源三维电阻率反演研究

不同的反演阶段对应不同的反演误差水平的校正量可根据不同阶段的数据残差的量级及阻尼系数来确定16反演拟合精度反演计算的相对拟合误差使用下式进行计犚err为相对拟合误差为反演计算的地表节点视电阻率值上式计算的相对拟合误差本文认为其值只对反演计算过程有意义而不能用其值大小来度量反演精度因为给定不同的均匀初始模型其正演计算的地表视电阻率幅值必然有较大的差异但视电阻率异常曲线形态均为同心圆也即不同模型的初始犚err必然有较大的差异而这种差异主要反映了给定的初始电阻率值与真实围岩的电阻率值的差异程因而任何一个给定初始模型的反演精度的估算都应该是相对的应该由反演结果经再一次正演计算后的地表视电阻率分布与实际观测值的视电阻率平面分布图的相似性及对应网格点的幅值来估算实际计算表明对于给定的初始模型相对拟合误差只要达到初始模型误差的10即可达到较高的精度jacobi矩阵元素的物理意义可以知道反演方程对模型的纵横向分辩能力主要取决于jacobi矩阵元素的敏感度分布是由利用上述jacobi矩阵元素计算方法计算的三个网格单元对应jacobi矩阵元素值在地表的分布分别对应于jacobi矩阵的一列区的视电阻率变化在反演过程中倾向于增加网格单元的电阻率修改量主要取决于jacobi矩阵元素值在地表的分布如图1b所示相对于网格单元其幅值与范围都有较大的增加这是由于更靠近电流源引起的ab区中心的连线都刚好通过相应的网格单元在地表的投影这说明这种jacobi矩阵的计算方法对模型的反演的水平分辩能力是相当高的对比图1c1b可以看出对于较深部的单元jacobi矩阵元素幅值小于同一垂直方向的网格单元jacobi矩阵元素值只是范围略有差异这也是目前直流地面电法勘探各类反演方法所面临的问题可知在反演过程中在垂直方向上网格浅部的单元的电阻率变化对地表某一点的视电阻率贡献较深部单元大故在反演时深部电阻率异常体所引起的视电阻率异常被重构成浅部的电阻率块体的电阻率值1921故不可避免的存在着地下电阻率异常体重心上飘的现象不同的网格单元计算的jacobi矩阵元素值在地表的分布图计算的jacbic矩阵元素地表影响区域

基于阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演

基于阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演戴前伟;柴新朝;陈德鹏【摘要】直流电阻率法是浅层水文、工程、环境、考古等与人类社会生活密切相关探测领域的重要手段.地下目标体多表现为三维电性结构,因此,需要对直流电阻率法的三维正反演进行研究和探索.本文利用阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演方法,在迭代的过程中,避免了直接计算偏导数矩阵,而只需计算偏导数矩阵及其转置与任一向量的乘积,同时结合预处理的共轭梯度法求解模型修正量,节省了内存存储量,加快了反演速度.通过对不同模型进行模拟计算,反演结果与实际模型吻合的很好.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2012(009)004【总页数】5页(P375-379)【关键词】直流电阻率;反演;三维【作者】戴前伟;柴新朝;陈德鹏【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言直流电阻率法电法勘探是以地下岩石的电性差异为基础，通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律来反演地下结构的探测方法。

目前对一维二维的正反演技术已经很成熟，在实际应用中也取得了一定的效果，但实际地下目标体都表现为三维电性结构，因此，对三维直流电阻率的正反演研究有着重要的实际意义。

为此，近年来国内外的地球物理学家对直流电阻率法做了深入的研究[1，2]，提出了一些反演方法。

Jie Zhang et al (1995)[3]将共轭梯度法运用于正反演的计算，避免了直接求取偏导数矩阵，只需要计算偏导数矩阵和其转置和某一向量相乘的结果，减少了存储量，加快了计算速度。

吴小平[4～9]在其博士论文中利用共扼梯度法、偏导数矩阵的Rodi算法和最小构造反演进行了三维电阻率反演，取得了一些成果。

底青云等(2001)[10]从点源二维不均匀介质地电结构的电位积分解出发，推导了表达式极为简单、解析形式的三维偏导数矩阵，并用降维高斯一赛德尔迭代求解反演方程的方法实现了三维电阻率成像，其算法不仅容易实现，而且成像精度也相当高。

基于阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演

关键词：直流电阻率；反演；三维
中图分类号：６１Ｐ３
文献标识码：Ａ
收稿日期：０２０－１２１－４８
３ＤＤＣｓｓｉｉｙＩｅｓｏｓｄｏｍｐｄＲｅｉｔｖｔｎｖｒｉｎＢａｅｎＤａｅ
捅要：直流电阻率法是浅层水文、程、境、古等与人类社会生活密切相关探测领域的重要手段。地工环考下目标体多表现为三维电性结构，因此，要对直流电阻率法的三维正反演进行研究和探索。本文利用阻尼需型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演方法，迭代的过程中，免了直接计算偏导数矩阵，只需计算偏导数在避而矩阵及其转置与任一向量的乘积，同时结合预处理的共轭梯度法求解模型修正量，省了内存存储量，快了节加反演速度。通过对不同模型进行模拟计算，演结果与实际模型吻合的很好。反
ｃｍｐｉａｅｏｕａｉｎｆｔｅｄｒｖｔｅｍａｒｘｎｏｉｅｐｅｏｄｔｎｄｃｎｕａｅｏｌｔｄｃｍｐｔｔｏｓｏｈｅｉａｉｔｉ，ａｄｃｍｂｎｒｃｎｉｉｅｏｊｇｔｃｖｏ
ｐａｉｙａｐｅｄｓｕｈｎｒｉｎｃｌｕｌｔｏｎＤｉｆｒｎｔｍｏｌａｅｂｅｎｃｍｐｕｔｄ，ａｃｔｎｄｓｅｐｔｅｉｖｅｓｏａｃａｉ．ｆｅｅｄｅｓｈｖｅｏｅｎｄ

利用共轭梯度(cg)方法的电阻率三维反演

利用共轭梯度(cg)方法的电阻率三维反演电阻率三维反演是地球物理领域中的一种重要的观测技术，它可以用来探测和定性地下地层结构和体质，是非常值得研究的领域之一。

根据三维反演理论，反演结果取决于反演算法和观测数据的精确度。

由于反演算法本身的复杂性，结合前面提到的物理场模型的不确定性，导致通常优化的反演方法不能提供较良好的数值近似解，也就是必须考虑更加精确的固定步骤方法。

共轭梯度法是一种经典的最优化算法，它能够有效的改善梯度优化法的优化精度。

共轭梯度法实际上是将损失函数视为凸函数。

建立可解决问题的曲面平面，可以通过计算在该曲面中任意点处的函数梯度，从而达到让损失函数最小化的目的。

共轭梯度法与梯度下降法的区别在于共轭梯度法首先确定一个候选解，然后在改善此候选解，也就是最优点，最终达到收敛性目标。

在实际应用中，共轭梯度法被广泛用于三维反演中的求解。

共轭梯度法的优点在于它的误差表示可以简单的使用一般梯度方法，而且更加精确。

它还可以强调局部最优解，从而能够很好的估计电阻率的三维场。

根据理论，在解决三维反演的实际问题时，共轭梯度法是一种有效的数值方法。

从当前的实际应用来看，共轭梯度法已经广泛应用于电阻率三维反演中。

例如，研究人员可以采用共轭梯度法来优化衰减函数，以准确估算地下地层的电阻率。

此外，研究人员还可以通过共轭梯度法求解可变的径向上的边界条件来优化电阻率场的估计。

最后但并非最不重要的一点，利用共轭梯度法来求解电阻率三维反演可以显著地减少计算时间。

通过综上所述，可以认为共轭梯度法是一种有效而且精确的电阻率三维反演算法，它既具有较高精度，也能够很好地简化计算复杂性，可以有效地减少计算时间。

因此，它已经被广泛用于三维反演中。

高密度电阻率二维数据的三维反演在实际工作中的应用

link appraisement秦高升1 1.中南大学地球科学与信息物理学院；（*器仪表工程技术研究中心）高密度电阻率二维数据的三维反演在图1 高密度采集示意图图2 测线平面布置示意图反演解释通过数据采集、处理最终得到五条平行的测线，对这五条测线分别用Res2Dinv和bert2进行二维和三维反演，并将三维反演结果在y方向进行切片，为了更好地对比二维和三维反演结果，将三维切片位置与二维测线位置重合。

高密度电阻率法是以地质介质的电性差异作为测量的基础，通常在破碎区域充水会表现为低阻异常，非充水破碎区表现为高阻异常。

二维反演使用Res2Dinv反演，反演长度400m，深度为70m；三维反演使用bert2反演，反演数据体尺寸为415m*40m*70m，建模反演后，输出结果尺455m*80m*130m。

通过对比二维、三维断面图，基本表现为左侧相对高阻，右侧相对低阻，测线H1－H3结果较为吻合，大体表现为右侧低阻，左侧浅部为高阻，中间部分，在浅地表一下表现为低阻。

H4、H5两条测线左侧浅部差异较大，在二维断面图中表现为异常高阻，在三维切片中表现为相对高阻，通过查阅当地地质资料，以及基岩岩性和覆盖层等信息，以及对实测数据的校对，推测为电极接地电阻过高，致使在二维反演结果上出现异常高阻的现象。

总体上二维、三维断面图在中、深部异常区域位置基本一致，但是二维断面图和三维断面图，在相同位置的异常区域和大小存在差异，是因为二维和三维所采用的色标不同导致的。

通过对比Z方向距地面20m、30m、40m和50m深度的截面图可以看出异常体的具体位置和深度基本吻合。

在深度时左侧变现为高阻，右侧变现为低阻，中间部分存在小范围相对高阻，在30m深度时，测线H1左侧表现为高阻，中间小范围相对高阻，与三维反演结果位置大体吻合。

在深度范围时，在二维反演断面图可以看出，H1，H3，测线中部存在高阻，在三维截面图中也表现为高阻异常。

结语通过对五条二维高密度测线的三维反演，可以实现三维电阻率成像和切片，更接近于真实的地质结构体，有效的避免了二维反演中旁侧效应的影响，节约了三维高密度数据采集的工作成本。

《高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究》范文

《高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究》篇一一、引言高密度电阻率勘探是一种地球物理勘探方法，广泛应用于地质、矿产资源勘探、地下水探测等领域。

其基本原理是通过测量地表的电性分布来推断地下介质的电阻率变化，从而获取地下地质结构的信息。

在数据处理过程中，反演是一个重要的环节，其目的是将观测数据转换为地下介质电阻率的分布模型。

然而，由于地下介质的复杂性和非线性特性，传统的线性反演方法往往无法得到满意的结果。

因此，研究非线性反演方法对于提高高密度电阻率勘探的精度和可靠性具有重要意义。

二、非线性反演方法的理论基础高密度电阻率勘探的非线性反演方法主要基于地球物理统计理论、优化算法和数值计算方法。

在反演过程中，需要综合考虑观测数据的误差、地下介质的不均匀性、电磁场传播的复杂性等因素。

非线性反演方法通常采用迭代优化的思想，通过不断调整地下介质电阻率的分布模型，使计算得到的电性分布与观测数据之间的差异达到最小。

三、常见非线性反演方法及其优缺点目前，常见的非线性反演方法包括遗传算法、模拟退火算法、神经网络方法等。

这些方法各有优缺点，适用于不同的地质条件和勘探需求。

1. 遗传算法：遗传算法是一种基于生物进化原理的优化算法，具有较强的全局搜索能力和鲁棒性。

在高密度电阻率勘探反演中，遗传算法可以通过模拟自然选择和遗传机制，寻找最优的电阻率分布模型。

然而，遗传算法的计算量较大，对于大规模数据集的处理效率较低。

2. 模拟退火算法：模拟退火算法是一种模拟物理退火过程的优化算法，可以通过在搜索空间中随机游走和接受一定概率的劣质解来避免陷入局部最优解。

在高密度电阻率勘探反演中，模拟退火算法可以有效地处理具有复杂非线性关系的数据，但需要合理设置初始温度和退火速度等参数。

3. 神经网络方法：神经网络方法是一种基于大量数据进行训练和学习的机器学习方法。

在高密度电阻率勘探反演中，神经网络可以通过学习观测数据与地下介质电阻率之间的关系，建立非线性映射模型。

电阻率反演及其应用

第24卷第3期 CT理论与应用研究 Vol.24, No.3 2015年5月（377-382） CT Theory and Applications May, 2015宋文杰, 刘玉华, 葛孚刚, 等. 电阻率反演及其应用[J]. CT理论与应用研究, 2015, 24(3): 377-382. doi:10.15953/j. 1004-4140.2015.24.03.06.Song WJ，Liu YH，Ge FG, et al. Resistivity inversion and its application[J]. CT Theory and Applications, 2015, 24(3): 377-382. (in Chinese). doi:10.15953/j.1004-4140.2015.24.03.06.电阻率反演及其应用宋文杰1 ，刘玉华2，葛孚刚1，吕春帅1，田丹11.山东省地震局，济南2501022.山东省国土测绘院，济南250013摘要：针对大部分沉积岩具有层理结构,从其电性上来看,它们是由各种不同电阻率的地层组成的,这样的地层其电阻率呈现出各向异性。

在对电阻率断面进行观测时，要在层状介质背景剖面的基础上，利用二维电阻率扰动反演方法，将背景场环境中的电性层结构进行掌控，并对敏感矩阵进行计算，通过实验得到良好的效果。

关键词：电阻率；反演；层状介质doi:10.15953/j.1004-4140.2015.24.03.06 中图分类号：P631.3+22 文献标志码：A在进行浅层地球勘探时，常规的地球物理探测方法是电阻率法。

随着科学技术的不断进步，高密度电阻率成像法也得到了普遍应用，并用来探测地质条件较为复杂的岩层电阻率，以了解其存在的差异性。

目前的研究，在电法勘探收集相关数据方面，能够更好地利用电法仪器对大规模的电流、电压信息进行快速而准确地获取。

当计算范围较小时，传统电阻率反演法面对大量数据会出现有效性衰减的情况，若要更好地解决高密度电阻率反演计算过程中出现的问题，就应当对非线性最优化情况进行合理地处理。