基于瞬变磁偶极子的正演算法

杨 鑫，姜彦南，魏 兵

(1.西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071;2.西安电子科技大学 信息感知技术协同创新中心，陕西 西安 710071；3.桂林电子科技大学 信息与通信工程学院, 广西 桂林 541000)



·数理科学·

基于瞬变磁偶极子的正演算法

杨 鑫1,2，姜彦南3，魏 兵1,2

(1.西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071;2.西安电子科技大学 信息感知技术协同创新中心，陕西 西安 710071；3.桂林电子科技大学 信息与通信工程学院, 广西 桂林 541000)

以时域有限差分方法为技术手段,研究了瞬态电磁法中磁偶极子瞬态场的初始条件实现方法,提出了一种带边界条件的瞬变磁偶极源正演算法。文中先利用数值积分和Gaver-Stehfest变换等方法,实现了频域瞬态偶极源至时域空间分布的计算，采用高阶差分方法克服二阶差分方程带来的计算不稳定性。然后结合地-空边界和地下边界条件,获得瞬态磁偶极子源的初始场分布,模拟了电波在地下的扩散过程,并给出了地表的电动势响应曲线。算例的对比结果验证了文中算法的有效性。

瞬态场;磁偶极子;时域有限差分方法;正演计算

瞬变电磁法(Transient electromagnetic methods)是以电磁感应原理为基础的时间域人工场源电磁勘探方法。通过对地下响应信号的提取和处理,分析异常体的结构形态、导电性和埋藏深度等特性,达到找矿和解决地质问题等目的。相对于众多物探方法,瞬变电磁法具有探测深度大、分辨率高和适应性强等优点,广泛应用于工程以及环境地质勘探中[1]。……