基于電場(chǎng)總場(chǎng)矢量有限元法的接地長(zhǎng)導(dǎo)線源三維正演

李建慧, Colin G. Farquharson, 胡祥云, 曾思紅

1 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球物理與空間信息學(xué)院，地球內(nèi)部多尺度成像湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢　430074 2 紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)地球科學(xué)系，圣約翰斯， 加拿大 3 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇徐州　221116

基于電場(chǎng)總場(chǎng)矢量有限元法的接地長(zhǎng)導(dǎo)線源三維正演

李建慧1,2,3, Colin G. Farquharson2, 胡祥云1*, 曾思紅1

1 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球物理與空間信息學(xué)院，地球內(nèi)部多尺度成像湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢430074 2 紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)地球科學(xué)系，圣約翰斯， 加拿大 3 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇徐州221116

摘要電磁場(chǎng)數(shù)值模擬的背景場(chǎng)/異常場(chǎng)算法是三維正演的有效策略之一，優(yōu)點(diǎn)為采用解析法計(jì)算電磁場(chǎng)背景場(chǎng)代替場(chǎng)源項(xiàng)、克服了場(chǎng)源奇異性，缺點(diǎn)為不適用于發(fā)射源布置于起伏地表或背景模型復(fù)雜的情形.總場(chǎng)算法是直接對(duì)電磁場(chǎng)總場(chǎng)開(kāi)展數(shù)值模擬，其難點(diǎn)是有效加載場(chǎng)源、保證近區(qū)與過(guò)渡區(qū)數(shù)值解精度.本文以水平電偶源形式分段加載接地長(zhǎng)導(dǎo)線源，并以電場(chǎng)總場(chǎng)Helmholtz方程為矢量有限元法控制方程，實(shí)現(xiàn)了基于非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格剖分的接地長(zhǎng)導(dǎo)線源頻率域電磁法三維正演.通過(guò)與均勻全空間中水平電偶源產(chǎn)生的電場(chǎng)解析解對(duì)比，驗(yàn)證了本文算法的正確性，并分析了四面體外接圓半徑與其最短棱邊的最大比值和四面體二面角最小值對(duì)數(shù)值解精度的影響規(guī)律.通過(guò)與塊狀高導(dǎo)體地電模型的積……