地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2010年
1期
177-188
,共12页
层状介质%电磁场%层矩阵法%傅氏变换%可摔源音频大地电磁法
層狀介質%電磁場%層矩陣法%傅氏變換%可摔源音頻大地電磁法
층상개질%전자장%층구진법%부씨변환%가솔원음빈대지전자법
Stratified medium%Electromagnetic field%Layer matrix%Fourier transform%CSAMT
现有人工源频率域电磁法的研究大多仅针对某种具体的方法,而较少将问题综合起来分析.本文综合多种方法的共同点提出了层矩阵法,它采取了源置于层间的模型进行公式的推导,理论上可以计算任意层状介质中任意位置的任意场源在空间中任意位置产生的场强,可适用于多种电磁法的正演模拟计算.层矩阵法的核心是对空间域的变量x,y,z中的x和y变量进行傅氏变换后转换到波数域k_x和k-y中,在波数域利用边界条件,用层矩阵建立起各层的关系后计算得到各层的波数域电磁场值,然后经过二维反傅氏变换最终得到空间域中任意位置的场值.因为文中定义的层矩阵是建立层关系的关键,所以称此方法为层矩阵法.本文以水平电偶源为例独立推导了层状介质中人工源频率域电磁场解的理论公式.为了验证方法的正确性,文中建立了多种模型,利用自行编排的程序将层矩阵法与现有文献的各种解析公式的解进行了对比,结果表明本文提出的层矩阵法是灵活的、可靠的.
現有人工源頻率域電磁法的研究大多僅針對某種具體的方法,而較少將問題綜閤起來分析.本文綜閤多種方法的共同點提齣瞭層矩陣法,它採取瞭源置于層間的模型進行公式的推導,理論上可以計算任意層狀介質中任意位置的任意場源在空間中任意位置產生的場彊,可適用于多種電磁法的正縯模擬計算.層矩陣法的覈心是對空間域的變量x,y,z中的x和y變量進行傅氏變換後轉換到波數域k_x和k-y中,在波數域利用邊界條件,用層矩陣建立起各層的關繫後計算得到各層的波數域電磁場值,然後經過二維反傅氏變換最終得到空間域中任意位置的場值.因為文中定義的層矩陣是建立層關繫的關鍵,所以稱此方法為層矩陣法.本文以水平電偶源為例獨立推導瞭層狀介質中人工源頻率域電磁場解的理論公式.為瞭驗證方法的正確性,文中建立瞭多種模型,利用自行編排的程序將層矩陣法與現有文獻的各種解析公式的解進行瞭對比,結果錶明本文提齣的層矩陣法是靈活的、可靠的.
현유인공원빈솔역전자법적연구대다부침대모충구체적방법,이교소장문제종합기래분석.본문종합다충방법적공동점제출료층구진법,타채취료원치우층간적모형진행공식적추도,이론상가이계산임의층상개질중임의위치적임의장원재공간중임의위치산생적장강,가괄용우다충전자법적정연모의계산.층구진법적핵심시대공간역적변량x,y,z중적x화y변량진행부씨변환후전환도파수역k_x화k-y중,재파수역이용변계조건,용층구진건립기각층적관계후계산득도각층적파수역전자장치,연후경과이유반부씨변환최종득도공간역중임의위치적장치.인위문중정의적층구진시건립층관계적관건,소이칭차방법위층구진법.본문이수평전우원위례독립추도료층상개질중인공원빈솔역전자장해적이론공식.위료험증방법적정학성,문중건립료다충모형,이용자행편배적정서장층구진법여현유문헌적각충해석공식적해진행료대비,결과표명본문제출적층구진법시령활적、가고적.
The researches of artificial-source frequency-domain electromagnetic methods are often separated from each other.The layer-matrix method put source in stratified medium, gives frequency domain electromagnetic fields solution for stratified medium, can calculate electromagnetic fields at random position for random source, it is suitable for many kinds of electromagnetic methods. The key of layer-matrix method is establishing equations by using layer matrix in wave number (k_x, k_y, z) domain, then obtains the electromagnetic fields of wave number domain. After inverse Fourier transform, we can get electromagnetic fields at random position in spatial domain. Because layer matrix is the key of establishing equations, so we call it the layer-matrix method. In order to confirm the reliability of layer-matrix method, we compare it with some analytic solutions. The results indicate that the layer-matrix technique is credible and effective.