现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (01): 74-83.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.075
收稿日期:
2022-06-30
修回日期:
2022-10-10
出版日期:
2023-02-10
发布日期:
2023-03-20
通讯作者:
谭捍东,男,教授,博士生导师,1966年出生,地球探测与信息技术专业,主要从事电法勘探理论及应用研究。Email: thd@cugb.edu.cn。
作者简介:
董岩,男,硕士研究生,1998年出生,地球探测与信息技术专业,主要从事电法勘探算法研究。Email: dongyan_cugb@163.com。
基金资助:
DONG Yan(), TAN Handong(
), FU Xing
Received:
2022-06-30
Revised:
2022-10-10
Online:
2023-02-10
Published:
2023-03-20
摘要:
为了研究复杂地电模型的航空瞬变电磁法全波形响应特征,需要开发考虑发射波形的三维数值模拟算法。本研究基于非结构四面体网格和位移逆Krylov子空间(Shift-and-Invert Krylov,简称SAI Krylov)方法,采用基于电偶极子离散的场源处理方法模拟场源,在时间域进行计算实现了全波形航空瞬变电磁法矢量有限元三维数值模拟。使用均匀半空间模型在阶跃波、半正弦波、三角波和梯形波激发下的全波形解析解、VTEM实际激发波形的后推欧拉算法计算结果,检验了本研究开发的数值模拟算法的正确性。设计地表起伏异常体模型,计算和分析了航空瞬变电磁响应特征。开发的基于位移逆Krylov子空间的全波形航空瞬变电磁法三维数值模拟算法适合模拟复杂地电模型的响应,具有较高的计算精度。
中图分类号:
董岩, 谭捍东, 付兴. 基于位移逆Krylov子空间的全波形航空瞬变电磁法三维数值模拟和响应特征[J]. 现代地质, 2023, 37(01): 74-83.
DONG Yan, TAN Handong, FU Xing. Three-dimensional Full-time Airborne TEM Modeling with Shift-and-Invert Krylov Subspace Method and Response Characteristic Analysis[J]. Geoscience, 2023, 37(01): 74-83.
图8 半正弦波、三角波SAI Krylov计算结果和解析解的比较 (a)半正弦波dbz/dt响应;(b)半正弦波相对误差;(c)三角波dbz/dt响应(d)三角波相对误差
Fig.8 Comparison of SAI Krylov and analytic solution for half-sine waveform model and triangle waveform model
图15 均匀半空间、水平地表球体、隆起地形球体断电后0.255 ms的dbz/dt响应
Fig.15 ATEM dbz/dt response at 0.255 ms for homogeneous half-space model, sphere model without terrain, and sphere model with uplifted terrain
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