地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2013年
12期
4256-4267
,共12页
李建慧%胡祥云%曾思红%路金阁%霍光谱%韩波%彭荣华
李建慧%鬍祥雲%曾思紅%路金閣%霍光譜%韓波%彭榮華
리건혜%호상운%증사홍%로금각%곽광보%한파%팽영화
Helmholtz方程%回线源%瞬变电磁法%有限差分法%有限体积法
Helmholtz方程%迴線源%瞬變電磁法%有限差分法%有限體積法
Helmholtz방정%회선원%순변전자법%유한차분법%유한체적법
Helmholtz equation%Loop source%Transient electromagnetic method%Finite difference%Finite volume
正演是电磁法勘探野外工作参数选取、室内资料处理与解释的基础,精确、稳定、高效的三维正演算法尤为重要.本文采取先求解拉普拉斯域电场、再由Gaver-Stehfest算法获得时间域磁场的思路,基于电场异常场Helmholtz方程实现了交错网格有限差分法和有限体积法对回线源瞬变电磁法的三维正演.通过对比低阻块状体的积分方程法、时域有限差分法、矢量有限单元法和SLDM法的数值解,验证了交错网格有限差分法和有限体积法的正确性.由于交错网格有限差分法、有限体积法和基于矩形块单元的矢量有限单元法将待求电场均定义在矩形块单元棱边上,因此三种数值算法可采用相同方法进行电场待求量编码、计算背景场和后处理.然而,与矢量有限单元法相比,交错网格有限差分法和有限体积法的系数矩阵更加稀疏,求解效率更高.通过对水平低阻板状体三维模型的数值模拟,我们发现本研究中交错网格有限差分法比有限体积法精度更高;再利用一维解析法求解相应三层层状地电模型的感应电动势,我们还发现两种数值算法和一维解析法计算的感应电动势等值线形状吻合程度高,只是数值范围略有差异.
正縯是電磁法勘探野外工作參數選取、室內資料處理與解釋的基礎,精確、穩定、高效的三維正縯算法尤為重要.本文採取先求解拉普拉斯域電場、再由Gaver-Stehfest算法穫得時間域磁場的思路,基于電場異常場Helmholtz方程實現瞭交錯網格有限差分法和有限體積法對迴線源瞬變電磁法的三維正縯.通過對比低阻塊狀體的積分方程法、時域有限差分法、矢量有限單元法和SLDM法的數值解,驗證瞭交錯網格有限差分法和有限體積法的正確性.由于交錯網格有限差分法、有限體積法和基于矩形塊單元的矢量有限單元法將待求電場均定義在矩形塊單元稜邊上,因此三種數值算法可採用相同方法進行電場待求量編碼、計算揹景場和後處理.然而,與矢量有限單元法相比,交錯網格有限差分法和有限體積法的繫數矩陣更加稀疏,求解效率更高.通過對水平低阻闆狀體三維模型的數值模擬,我們髮現本研究中交錯網格有限差分法比有限體積法精度更高;再利用一維解析法求解相應三層層狀地電模型的感應電動勢,我們還髮現兩種數值算法和一維解析法計算的感應電動勢等值線形狀吻閤程度高,隻是數值範圍略有差異.
정연시전자법감탐야외공작삼수선취、실내자료처리여해석적기출,정학、은정、고효적삼유정연산법우위중요.본문채취선구해랍보랍사역전장、재유Gaver-Stehfest산법획득시간역자장적사로,기우전장이상장Helmholtz방정실현료교착망격유한차분법화유한체적법대회선원순변전자법적삼유정연.통과대비저조괴상체적적분방정법、시역유한차분법、시량유한단원법화SLDM법적수치해,험증료교착망격유한차분법화유한체적법적정학성.유우교착망격유한차분법、유한체적법화기우구형괴단원적시량유한단원법장대구전장균정의재구형괴단원릉변상,인차삼충수치산법가채용상동방법진행전장대구량편마、계산배경장화후처리.연이,여시량유한단원법상비,교착망격유한차분법화유한체적법적계수구진경가희소,구해효솔경고.통과대수평저조판상체삼유모형적수치모의,아문발현본연구중교착망격유한차분법비유한체적법정도경고;재이용일유해석법구해상응삼층층상지전모형적감응전동세,아문환발현량충수치산법화일유해석법계산적감응전동세등치선형상문합정도고,지시수치범위략유차이.
