Интерпретация радиоимпедансных зондирований

• Автор: Ангархаева, Людмила Ханхараевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 138 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I, ПРЯМЫЕ ЗАДАЧИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ СЛОИСТЫХ
ПОЛУПРОВОДЯЩИХ СРЕД
§ 1.1. Геоэлектрические модели и поверхностный импеданс природных
слоистых сред
1 1Л. Модели геоэлектрических сред
1 1.2. Методика расчета поверхностного импеданса
1.1.3. Поверхностный импеданс некоторых природных слоистых сред
§ 1.2. Применение метода РЭМЗ-РЭМП для исследования электрических
свойств слоистой среды
§ 1.3. Статистическая модель распределения импеданса однотипного
комплекса горных пород
Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА СЛОИСТОЙ СРЕДЫ ПО ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА
§2.1. Обзор методов решения обратных задач электромагнитного
зондирования
§ 2.2. Обратная задача для слоистой импедансной среды
2.2.1. Метод регуляризации А.Н.Тихонова
2.2.2. Решение одномерной обратной задачи зондирования слоистой
полупроводящей среды
§ 2.3. Численное моделирование решения обратной задачи
§ 2.4. Оценка погрешности определения параметров геоэлектрического
разреза
Выводы

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РАДИОИМПЕДАНСНЫХ
ЗОНДИРОВАНИЙ
§ З Л. Определение геоэлектрического разреза по частотной зависимости
поверхностного импеданса
3.1.1. Интерпретация частотной зависимости модуля импеданса в ДВ-УКВ-
диапазонах с определением />,
3.1.2. Интерпретация частотных зависимостей модуля и фазы импеданса
(талые и мерзлые отложения)
3.1.3. Интерпретация по средним статистическим характеристикам и
сезонным вариациям импеданса
3.1.4. Интерпретация в сверхнизкочастотном диапазоне
§ 3.2, Радиоимпедансное зондирование и профилирование акватории озера
Байкал
§ 3.3 Картирование геоэлектрических разрезов (ГЭР) различных районов
Земного шара
3.3.1. Методика составления прогнозных карт ГЭР
3.3.2. Прогнозные карты ГЭР Евразии, Антарктиды и Австралии
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Информация о строении геоэлектрического разреза (ГЭР) используется для решения широкого круга задач радиофизики и радиотехники, геоэлектрики, электроэнергетики и электромагнитной совместимости технических систем. Электрические свойства подстилающей среды существенно влияют на возбуждение и распространение электромагнитных волн. Практический интерес представляет создание прогнозных карт геоэлектрических разрезов различных территорий, учитывающих слоистую структуру подстилающей среды.
В последние годы развиваются радиоимпедансные методы исследования земной коры, в частности, метод радиоэлектромагнитного зондирования и профилирования (РЭМЗ-РЭМП). В связи с этим становится актуальной проблема достоверной и оперативной интерпретации данных радиоимпедансного зондирования. К числу наиболее сложных задач, возникающих на этапе количественной интерпретации экспериментальных кривых РЭМЗ, относится обратная -восстановление параметров геоэлектрического разреза (удельные сопротивления диэлектрические проницаемости £( и мощности слоев к,) по частотной зависимости поверхностного импеданса. Анализ литературных данных по решению обратной задачи радиоимпедансного зондирования выявил малочисленность и ограниченность этих исследований, в основном, рамками двухслойной среды. Кроме того, они не дают возможности определения диэлектрической проницаемости £„ хотя на высоких частотах, в условиях высокоомных геоэлектрических разрезов, влияние токов смещения становится существенным или преобладающим. Необходимо разработать методы интерпретации данных радиоимпедансного зондирования, дающие возможность восстанавливать все параметры геоэлектрического разреза с учетом имеющейся априорной информации и пригодной как для любого частотного диапазона, так и для любого количества слоев.

раметры модели. В основе его лежит определение параметров адекватной модели путем графического сравнения практических кривых с заранее рассчитанными теоретическими (палетками). Этот метод получил широкое распространение в практике электроразведки [32,33]. Он применим в случае, когда исследуемое поле подчиняется некоторому принципу подобия.
В настоящее время численные методы интерпретации электромагнитных данных с использованием ЭВМ повсеместно вытесняют палеточные (ручные) способы. В основе большинства автоматизированных методов интерпретации лежит та же идея подбора, которая является основой палеточного способа. При этом, однако, ЭВМ, как правило, не хранит в своей памяти различные кривые зондирования (т.е. не располагает альбомом палеток, как это было при ручной интерпретации), а непосредственно рассчитывает все необходимые по ходу подбора теоретические кривые по специальным заложенным в ЭВМ программам. Сущность метода подбора [34-36] заключается в том, что подбором параметров в некотором смысле минимизируется разность между экспериментальной и теоретической кривыми.
Несмотря на распространенность данного метода, остаются неустранен-ными его основные недостатки. Главный недостаток метода заключается в том, что выбор минимизирующей последовательности значений параметров остается случайным или весьма произвольным. Второй недостаток метода подбора состоит в том, что он не позволяет ответить на вопрос об однозначности получающегося решения.
Для определения параметров слоистых сред разработаны прямые и приближенные численные и графические способы интерпретации. Прямые основаны на рекуррентных свойствах импеданса. Импеданс можно вычислить на любой плоскости, зная его значение на соседних границах раздела. Иными словами, его можно пересчитать с одной границы на другую как в верхнее, так и в нижнее полупространство [37,38]. Эти особенности положены в основу при разработке приемов послойной интерпретации результатов амплитуднофазовых наблюдений.