全空間瞬變電磁全區(qū)視電阻率優(yōu)化二分搜索算法

姜國慶,程久龍,孫曉云,陳 丁,王海彥

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院基礎(chǔ)地質(zhì)研究所,江蘇南京 210018;2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083)

全空間瞬變電磁全區(qū)視電阻率優(yōu)化二分搜索算法

姜國慶1,2,程久龍2,孫曉云2,陳 丁2,王海彥2

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院基礎(chǔ)地質(zhì)研究所,江蘇南京 210018;2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083)

將優(yōu)化二分搜索算法應(yīng)用于全區(qū)視電阻率計(jì)算,以期提高計(jì)算精度和運(yùn)算效率。以均勻全空間回線源中心的瞬變響應(yīng)為基礎(chǔ),探討全空間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂向分量Bz及其時(shí)間變化率?Bz/?T核函數(shù)曲線特征,推導(dǎo)晚期視電阻率表達(dá)式。給出全空間條件下由?Bz/?T數(shù)值積分計(jì)算Bz的方法,并通過模擬計(jì)算對(duì)轉(zhuǎn)換精度進(jìn)行分析。對(duì)瞬變延時(shí)T一定時(shí)Bz和?Bz/?T相對(duì)于電阻率ρ的單調(diào)性進(jìn)行研究,結(jié)果表明Bz為ρ的單值函數(shù),滿足對(duì)ρ二分搜索的條件,而?Bz/?T為ρ的雙值函數(shù),其二分搜索的前提是輔助參數(shù)Z在變量ρ的取值區(qū)間內(nèi)恒滿足Z≤1.225,并在此基礎(chǔ)上對(duì)二分搜索的初始區(qū)間和具體流程進(jìn)行了優(yōu)化。模型算例和應(yīng)用實(shí)例表明,該優(yōu)化算法計(jì)算速度快、精度高,并可同時(shí)獲得由Bz和?Bz/?T定義的全區(qū)視電阻率ρa(bǔ)ll和ρ′all。

全空間瞬變電磁法;中心回線裝置;全區(qū)視電阻率;二分搜索算法;優(yōu)化

全空間瞬變電磁法屬于近距離觀測(cè)方法,具有體積效應(yīng)相對(duì)較小、方向性強(qiáng)、分辨率高、對(duì)低阻體敏感、施工效率高等優(yōu)勢(shì),因此,在礦井水文地質(zhì)勘查中得到了廣泛應(yīng)用[1-5]。……