CN104749643A - 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置 - Google Patents

一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104749643A
CN104749643A CN201510166597.1A CN201510166597A CN104749643A CN 104749643 A CN104749643 A CN 104749643A CN 201510166597 A CN201510166597 A CN 201510166597A CN 104749643 A CN104749643 A CN 104749643A
Authority
CN
China
Prior art keywords
csamt
measuring point
electric field
curve
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510166597.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104749643B (zh
Inventor
薛国强
闫述
邱卫忠
陈卫营
钟华森
侯东洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Geology and Geophysics of CAS
Original Assignee
Institute of Geology and Geophysics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Geology and Geophysics of CAS filed Critical Institute of Geology and Geophysics of CAS
Priority to CN201510166597.1A priority Critical patent/CN104749643B/zh
Publication of CN104749643A publication Critical patent/CN104749643A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104749643B publication Critical patent/CN104749643B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本申请涉及一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置,CSAMT测量方法包括:确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及在待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据待测区域的CSAMT水平电场分量获得待测区域的CSAMT测量结果。CSAMT测量装置包括:电磁干扰地区确定单元,用于确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及测量结果获得单元,用于在待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据待测区域的CSAMT水平电场分量获得待测区域的CSAMT测量结果。本发明的CSAMT测量方法和装置,能够针对电磁干扰严重的地区获得相对较准确的CSAMT测量结果。

Description

一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置
技术领域
本发明涉及电磁技术领域,具体涉及一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置。
背景技术
近年来,可控源音频大地电磁法(controlled-source audio-frequencymagneto-telluric,CSAMT)在地质信息量、信号强度、施工效率及探测精度等方面展现出诸多的优越性,使得CSAMT技术越来越受到人们的关注。CSAMT技术由大地电磁法(MT)发展而来,其目前已在金属矿勘探、油气勘探、深海环境调查、地下水及地热研究等领域得到成功应用。由于能够描述地质体形状及位置,CSAMT还可以应用于矿物构造调查。此外,CSAMT技术还可应用于钻前地质断层定位及积水采空区探测。
理论上,可控源音频大地电磁法的测量方式如图1A所示。如图1A所示,A,B为两个接地的发射电极,两者通过导线连接,C,D,E,F为四个相同的电场接收电极,1,2,3为三个相同的磁场接收探头。发射源通过发射电极和导线向地下发射频率不断变化的电流,测量时,每一个电场道对应一个磁场道,每测量一个测点的水平电场分量数据,就必须测量该点的水平磁场分量数据。这样可以按照所测量的水平电场和水平磁场数据计算测量点位置处的平面波阻抗:
公式一: Z xy = E x H y = iω μ 0 ρ
式中,Zxy表示波阻抗,Ex表示水平电场分量幅值,Hy表示水平磁场分量幅值,ω表示信号圆频率,ρ表示电阻率,μ0表示真空磁导率。
由公式一可得比值(Cagniard)视电阻率:
公式二: ρ ω E x / H y = 1 ω μ 0 | E x H y | 2
式中,表示比值(Cagniard)视电阻率。
由公式二可知:当电阻率值较小时,需使电场分量保持较小,或者频率值保持较大;相反,当电阻率值较大时,需使电场分量保持较大,或者频率值保持较小。因此,在低阻大地中传播的低频电磁波,携带有更多的磁场分量;在高阻大地中传播的高频电磁波,携带有更多的电场分量。
然而,在实际应用中,为了提高工作效率,绝大多数单位在进行可控源音频大地电磁测深工作时皆采用了如图1B所示的改进式CSAMT测量方式,即在测量时,同时测量3个测点的水平电场数据,而只观测1个测量点的水平磁场数据,在资料处理时,认为3个测量点的水平磁场是相同的,按照公式二用3个测点的水平电场数据除以1个测量点的水平磁场数据,近似得到3个测点的视电阻率值。
目前采用这种改进式CSAMT测量方式的最大缺点是:每个水平电场测道所对应的磁道的数值应该是不同的,即每个电场分量所对应的磁场应该是不一样的,但在这里却只测量一个磁场值,显然是不合适的。另一方面,磁场信号本来就很微弱,如果测区存在较大干扰时,测量磁场的误差都被带入结果中,再通过平方使误差更加放大,这就对测量结果造成了很大影响。由此,现有的CSAMT测量技术针对电磁干扰较强的测区所得到的测量结果相对不够精确。
另外,虽然电场和磁场受到相同干扰时,比值视电阻率可以去除干扰。但在很多情况下电场和磁场受到的干扰并不相同,比值法将会恶化观测质量。在实际勘探中,会遇到各种不同的复杂环境,测量环境的复杂性会对电场各分量和磁场各分量造成不一样的影响。
发明内容
本发明提供一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置,其目的是解决现有的CSAMT测量技术针对电磁干扰较强的测区所得到的测量结果不准确的问题。
为了实现上述发明目的,本发明采取的技术方案如下:
一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法,所述CSAMT测量方法包括:确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
优选地,所述CSAMT测量结果包括利用所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值。
优选地,所述视电阻率值根据以下公式计算获得:其中,r为场源到测点之间的距离,lAB为供电电极之间的距离,lMN为接收电极之间的距离,ΔV为测量电极M、N之间的电压,ΔV=Ex·lMN,Ex为水平电场分量幅值,以及I为发送电流。
优选地,所述确定待测区域是否为电磁干扰地区的步骤包括:确定所述待测区域的多个测点;在所述多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量;以及根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,确定所述多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情况下,将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
优选地,所述CSAMT测量方法还包括:根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,获得双对数坐标系下所述多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线;以及当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时,判定所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
优选地,所述CSAMT测量方法还包括:计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值和第一标准差,并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第一偏离测点;计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值和第二标准差,并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第二偏离测点;以及当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时,判定所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量装置,所述CSAMT测量装置包括:电磁干扰地区确定单元,其用于确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及测量结果获得单元,其用于在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
优选地,所述测量结果获得单元用于将利用所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值作为所述待测区域的CSAMT测量结果。
优选地,所述测量结果获得单元用于根据以下公式计算获得视电阻率值:其中,r为场源到测点之间的距离,lAB为供电电极之间的距离,lMN为接收电极之间的距离,ΔV为测量电极M、N之间的电压,ΔV=Ex·lMN,Ex为水平电场分量幅值,以及I为发送电流。
优选地,所述电磁干扰地区确定单元用于:确定所述待测区域的多个测点;在所述多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量;以及根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,确定所述多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情况下,将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
优选地,所述电磁干扰地区确定单元用于:根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,获得双对数坐标系下所述多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线;以及当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时,判定所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
优选地,所述电磁干扰地区确定单元用于:计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值和第一标准差,并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第一偏离测点;计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值和第二标准差,并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第二偏离测点;以及当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时,判定所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
本发明和现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明的用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置,能够针对电磁干扰严重的地区获得相对较准确的CSAMT测量结果;计算的视电阻率精度仅取决于电场分量的准确度,而不受磁场分量影响;当用于在电磁干扰地区推测地下地质结构及分布时,能够获得更准确的推测及分析结果。
附图说明
图1A是现有CSAMT测量技术的测量设备结构示意图;
图1B是改进式CSAMT测量技术的测量设备结构示意图;
图2是本发明实施例的一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法的一个示例的流程图;
图3是本发明的实施例的用于电磁干扰地区的CSAMT测量装置的框图;
图4是在本发明的一个应用示例中所获得的水平电场分量曲线;
图5是在本发明的一个应用示例中所获得的水平磁场分量曲线;
图6是在本发明的一个应用示例中利用现有技术获得的视电阻率和利用本发明的用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法所获得的视电阻率的曲线图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了,下面结合附图对本发明的实施例进行说明,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的实施例提供了一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法,该方法包括:确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
图2示出了根据本发明实施例的一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法的一个示例处理的流程图。如图2所示,该处理流程开始之后,首先执行步骤S110。
在步骤S110中,确定待测区域是否为电磁干扰地区:若是,则继续执行步骤S120;否则,可以执行步骤S130,或者,也可以结束该流程。
在步骤S120中,根据待测区域的CSAMT水平电场分量来获得待测区域的CSAMT测量结果。然后,结束该流程。
若执行步骤S130,则在步骤S130中,按照与现有技术相同的方式来获得待测区域的CSAMT测量结果,例如,利用待测区域的CSAMT水平电场分量及水平磁场分量来获得其CSAMT测量结果(比如采用上文所述的公式二计算视电阻率,作为CSAMT测量结果)。然后,结束该流程。
优选地,步骤S110中确定待测区域是否为电磁干扰地区的处理可以通过以下方式实现:在该待测区域中确定多个测点(例如3个或更多个),其中所述多个测点可以均匀分布在待测区域,也可以根据经验或试验的方法来设置;在所述多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量,其中测量水平电场分量和水平磁场分量的具体方法可以按现有技术中常规的CSAMT数据采集方法实现;然后根据所述多个测点各自的水平电场分量和水平磁场分量,确定所述多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,如果所述多个测点的水平电场分量误差小于其水平磁场分量误差,则将该待测区域确定为电磁干扰地区。
优选地,在步骤S110中,可以根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,在双对数坐标系下,获得所述多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线。
如果所述多个测点的水平电场分量曲线的曲线质量高于其水平磁场分量曲线的曲线质量,则判定其水平电场分量误差小于其水平磁场分量误差,进而将该待测区域判定为电磁干扰地区;如果所述多个测点的水平电场分量曲线的曲线质量低于或等于其水平磁场分量曲线的曲线质量,则判定其水平电场分量误差大于或等于其水平磁场分量误差,因此该待测区域不是电磁干扰地区。
优选地,可以按照如下方式来计算所述多个测点的水平电场分量曲线的曲线质量:计算所述多个测点的水平电场分量曲线在所述多个测点中各测点的斜率,作为第一斜率;计算所述多个测点中各测点的第一斜率的平均值和标准差,分别作为第一平均值和第一标准差;对于所述多个测点中的每个测点,计算该测点的第一斜率与第一平均值之差,如果该差大于第一标准差,则将该测点确定为第一偏离测点;统计第一偏离测点的数目,用于反映水平电场分量曲线的曲线质量,其中,第一偏离测点的数目越多,表示水平电场分量曲线的曲线质量越差,而第一偏离测点的数目越少,表示水平电场分量曲线的曲线质量越好。
类似地,可以按照如下方式来计算所述多个测点的水平磁场分量曲线的曲线质量:计算所述多个测点的水平磁场分量曲线在所述多个测点中各测点的斜率,作为第二斜率;计算所述多个测点中各测点的第二斜率的平均值和标准差,分别作为第二平均值和第二标准差;对于所述多个测点中的每个测点,计算该测点的第二斜率与第二平均值之差,如果该差大于第二标准差,则将该测点确定为第二偏离测点;统计第二偏离测点的数目,用于反映水平磁场分量曲线的曲线质量,其中,第二偏离测点的数目越多,表示水平磁场分量曲线的曲线质量越差,而第二偏离测点的数目越少,表示水平磁场分量曲线的曲线质量越好。
然后,判断第一偏离测点的数目是否小于第二偏离测点的数目:若是,则判定水平电场分量曲线的曲线质量高于水平磁场分量曲线的曲线质量;否则,则水平电场分量曲线的曲线质量低于或等于水平磁场分量曲线的曲线质量。
如果水平电场分量曲线的曲线质量好于水平磁场分量曲线的曲线质量,说明水平电场分量受电磁干扰影响较小,而水平磁场分量受电磁干扰影响大。在这种情况下,若使用传统的比值视电阻率方法,计算结果会被磁场数据严重恶化。因此,在电磁干扰地区,采用本发明的CSAMT测量方法进行CSAMT测量,即,采用水平电场分量进行资料处理和解释(例如采用下文将描述的公式九来计算视电阻率,作为CSAMT测量结果),能够使得测量结果较为准确。
例如,设共有测点N个,各测点对应频率fi和感应电压幅值Vi或磁场幅值Hi。在双对数坐标系中绘制出感应电压-频率曲线(作为电场分量曲线的示例),并按如下公式三求取各测点处的第一斜率ki
公式三: k i = lg V i + 1 - lg V i lg f i + 1 - lg f i , i = 1,2 . . . , N - 1
设各测点第一斜率的第一平均值和第一标准差分别为和s,则
公式四: k ‾ = k 1 + k 2 + . . . + k N - 1 N - 1
公式五: s = ( k 1 - k ‾ ) 2 + ( k 2 - k ‾ ) 2 + . . . + ( k N - 1 - k ‾ ) 2 N - 1
对于每个测点,将该测点的第一斜率与第一平均值的差值 ( k i - k ‾ , i = 1,2 , . . . , N - 1 ) 与s进行比较,如果 ( k i - k ‾ ) > s , 则认为该测点斜率超差,并将该测点确定为第一偏离测点。
同样地,在双对数坐标系中绘制出磁场幅值-频率曲线(作为磁场分量曲线的示例),并按如下公式六求取各测点处的第二斜率k’i
公式六: k , i = lg H i + 1 - lg H i lg f i + 1 - lg f i , i = 1,2 . . . , N - 1
设各测点第二斜率的第二平均值和第二标准差分别为和s’,则
公式七: k ‾ , = k , 1 + k , 2 . . . + k N - 1 N - 1
公式八: s , = ( k , 1 - k ‾ , ) 2 + ( k , 2 - k ‾ , ) 2 + . . . + ( k N - 1 - K ‾ ) 2 N - 1
对于每个测点,将该测点的第二斜率与第二平均值的差值 ( k , i - k ‾ , , i = 1,2 , . . . , N - 1 ) 与s’进行比较,如果 ( k , i - k ‾ , ) > s , , 则认为该测点斜率超差,并将该测点确定为第二偏离测点。
优选地,在步骤S120中,待测区域的CSAMT测量结果可以包括利用该待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算而得到的视电阻率值。
例如,可以根据以下公式九计算在每个测点处的视电阻率值:
公式九: ρ E x = π r 3 l AB · l MN ΔV I ,
其中,r为场源到测点之间的距离,lAB为供电电极之间的距离,lMN为接收电极之间的距离,ΔV为测量电极M、N之间的电压,ΔV=Ex·lMN,Ex为水平电场分量幅值,以及I为发送电流。
本发明的实施例还提供了一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量装置,如图3所示,该CSAMT测量装置包括:电磁干扰地区确定单元1,其用于确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及测量结果获得单元2,其用于在待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据待测区域的CSAMT水平电场分量获得待测区域的CSAMT测量结果。
优选地,电磁干扰地区确定单元1可以执行如下处理:确定待测区域的多个测点;在多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量;以及根据多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,确定多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,并在水平电场分量误差小于水平磁场分量误差的情况下,将待测区域确定为电磁干扰地区。
优选地,电磁干扰地区确定单元1还可以执行如下处理:根据多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,获得双对数坐标系下多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线;以及当水平电场分量曲线的曲线质量高于水平磁场分量曲线的曲线质量时,判定水平电场分量误差小于水平磁场分量误差。
优选地,电磁干扰地区确定单元1还可以执行如下处理:计算水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值和第一标准差,并将第一斜率与第一平均值之差大于第一标准差的测点确定为第一偏离测点;计算水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值和第二标准差,并将第二斜率与第二平均值之差大于第二标准差的测点确定为第二偏离测点;以及当第一偏离测点的数目小于第二偏离测点的数目时,判定水平电场分量曲线的曲线质量高于水平磁场分量曲线的曲线质量。
优选地,测量结果获得单元2用于将利用待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值作为待测区域的CSAMT测量结果。
优选地,测量结果获得单元2用于根据上文所述的公式九计算获得视电阻率值,其中各参数意义相同,这里不再重述。
需要说明的是,电磁干扰地区确定单元1可以执行上文所描述的CSAMT测量方法的步骤S110中的处理,而测量结果获得单元2可以执行上文所描述的CSAMT测量方法的步骤S120中的处理,并可以达到相类似的功能和效果,这里不再详述。
通过以上描述可知,上述根据本发明实施例的用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法或装置,其通过在电磁干扰地区利用水平电场分量来获得CSAMT测量结果,能够针对电磁干扰严重的地区获得相对较准确的CSAMT测量结果。
相比于现有技术,本发明的用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法或装置所计算的视电阻率精度仅取决于电场分量的准确度,而不受磁场分量影响,特别对于磁场分量受干扰明显严重的地区能够获得较为准确的CSAMT测量结果。另一方面,CSAMT水平电场分量的信息量远大于水平磁场分量,因此,本发明的CSAMT测量方法或装置虽然未采用水平磁场分量信息,也可获得较为准确的测量结果。
由此,当在电磁干扰地区将本发明的CSAMT测量方法或装置应用于推测地下地质结构及分布时,能够获得更准确的推测及分析结果。
下面结合图4-6描述本发明实施例的一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法的应用示例。
采用图1B所示测量方式,按照本发明实施例所描述的一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法在河北省唐山市某测区(作为待测区域的示例)进行CSAMT测量,得到如图4所示的水平电场分量曲线和如图5所示的水平磁场分量曲线。
针对图4,计算得到水平电场分量曲线中斜率超差的测点数目(即第一偏离测点的数目)为5个;针对图5,计算得到水平磁场分量曲线中斜率超差的测点数目(即第二偏离测点的数目)为12个。因此,水平磁场分量Hy受干扰影响更大,且图中亦可看出磁场曲线出现严重震荡。
对所观测的水平电场分量数据和水平磁场分量数据,按照公式二计算卡尼亚视电阻率,计算结果如图6中的实线所示;利用本发明实施例所提供的CSAMT测量方法,只考虑水平电场分量,按照公式九计算视电阻率,计算结果如图6中的虚线所示。其中,图6中水平方向表示频率,垂直方向表示视电阻率。
比较图6中的两条视电阻率曲线可知:由于磁场干扰比较强烈,按照公式二计算的视电阻率曲线失真很严重;而只采用水平电场数据,并按照公式九计算视电阻率值,计算结果曲线则比较光滑,视电阻率曲线失真程度较小。对比图5中的实线和虚线可以看出:在电磁干扰较大的测区,如果所观测的水平磁场分量数据较差,则应放弃磁场数据,只采用电场数据计算地层视电阻率值。
虽然本发明所揭示的实施方式如上,但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下,可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化,但本发明所限定的保护范围,仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法,其特征在于,所述CSAMT测量方法包括:
确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及
在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
2.根据权利要求1所述的CSAMT测量方法,其特征在于,所述CSAMT测量结果包括利用所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值。
3.根据权利要求2所述的CSAMT测量方法,其特征在于,所述视电阻率值根据以下公式计算获得:
ρ E x = π r 3 l AB · l MN ΔV I ,
其中,r为场源到测点之间的距离,lAB为供电电极之间的距离,lMN为接收电极之间的距离,ΔV为测量电极M、N之间的电压,ΔV=Ex·lMN,Ex为水平电场分量幅值,以及I为发送电流。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的CSAMT测量方法,其特征在于,所述确定待测区域是否为电磁干扰地区的步骤包括:
确定所述待测区域的多个测点;
在所述多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量;以及
根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,确定所述多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情况下,将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
5.根据权利要求4所述的CSAMT测量方法,其特征在于,所述CSAMT测量方法还包括:
根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,获得双对数坐标系下所述多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线;以及
当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时,判定所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
6.根据权利要求5所述的CSAMT测量方法,其特征在于,所述CSAMT测量方法还包括:
计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值和第一标准差,并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第一偏离测点;
计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值和第二标准差,并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第二偏离测点;以及
当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时,判定所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
7.一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量装置,其特征在于,所述CSAMT测量装置包括:
电磁干扰地区确定单元,其用于确定待测区域是否为电磁干扰地区;以及
测量结果获得单元,其用于在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下,根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
8.根据权利要求7所述的CSAMT测量装置,其特征在于,所述测量结果获得单元用于将利用所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值作为所述待测区域的CSAMT测量结果。
9.根据权利要求8所述的CSAMT测量装置,其特征在于,所述测量结果获得单元用于根据以下公式计算获得视电阻率值:
ρ E x = π r 3 l AB · l MN ΔV I ,
其中,r为场源到测点之间的距离,lAB为供电电极之间的距离,lMN为接收电极之间的距离,ΔV为测量电极M、N之间的电压,ΔV=Ex·lMN,Ex为水平电场分量幅值,以及I为发送电流。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的CSAMT测量装置,其特征在于,所述电磁干扰地区确定单元用于:
确定所述待测区域的多个测点;
在所述多个测点的每一个测点,分别测量水平电场分量和水平磁场分量;以及
根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,确定所述多个测点的水平电场分量误差和水平磁场分量误差,并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情况下,将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
11.根据权利要求10所述的CSAMT测量装置,其特征在于,所述电磁干扰地区确定单元用于:
根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量,获得双对数坐标系下所述多个测点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线;以及
当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时,判定所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
12.根据权利要求11所述的CSAMT测量装置,其特征在于,所述电磁干扰地区确定单元用于:
计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值和第一标准差,并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第一偏离测点;
计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值和第二标准差,并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第二偏离测点;以及
当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时,判定所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
CN201510166597.1A 2015-04-09 2015-04-09 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置 Active CN104749643B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510166597.1A CN104749643B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510166597.1A CN104749643B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104749643A true CN104749643A (zh) 2015-07-01
CN104749643B CN104749643B (zh) 2018-11-16

Family

ID=53589612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510166597.1A Active CN104749643B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104749643B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911595A (zh) * 2016-02-02 2016-08-31 中国科学院地质与地球物理研究所 可控源音频大地电磁法视相位信息的获取方法与装置
CN106772677A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 安徽省勘查技术院 一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法
CN108897050A (zh) * 2018-02-28 2018-11-27 长江大学 一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法及***
CN110348568A (zh) * 2019-07-16 2019-10-18 山东科技大学 一种适用于强电磁干扰地区的深部采空区探测方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUOQIANG XUE ET AL.: "Discovery of a Major Coal Deposit in China with the Use of a Modified CSAMT Method", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL AND ENGINEERING GEOPHYSICS》 *
周楠楠,等: "CSAMT的单分量特性研究及应用", 《中国地球物理2010》 *
汤井田,等: "CSAMT电场y方向视电阻率的定义及研究", 《吉林大学学报(地球科学版)》 *
石显新,等: "CSAMT静态偏移的转换相位法校正", 《石油地球物理勘探》 *
程辉,等: "一种新的水平电偶极子电磁波场区划分方法", 《中南大学学报(自然科学版)》 *
邱卫忠,等: "CSAMT的各分量在山地精细勘探中的作用", 《地球物理学进展》 *
陆大进,等: "CSAMT法在石台老山隐伏矿勘探中的应用效果", 《石油仪器》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911595A (zh) * 2016-02-02 2016-08-31 中国科学院地质与地球物理研究所 可控源音频大地电磁法视相位信息的获取方法与装置
CN106772677A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 安徽省勘查技术院 一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法
CN108897050A (zh) * 2018-02-28 2018-11-27 长江大学 一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法及***
CN110348568A (zh) * 2019-07-16 2019-10-18 山东科技大学 一种适用于强电磁干扰地区的深部采空区探测方法
CN110348568B (zh) * 2019-07-16 2021-02-23 山东科技大学 一种适用于强电磁干扰地区的深部采空区探测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104749643B (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7030617B2 (en) System, apparatus, and method for conducting electromagnetic induction surveys
CN206960676U (zh) 一种地下管线探测装置
CN101382599B (zh) 一种确定储层孔隙各向异性的瞬变电磁方法
CN104020496B (zh) 一种轴向同线方式的地面可控源电磁勘探方法
CN108873083A (zh) 一种人工场源频率域电磁视电阻率测量方法
US8762062B2 (en) Method for marine geoelectrical exploration with electrical current focusing
CN109085653A (zh) 一种深部地质、硫化物矿体资源的探测方法
CN103869371A (zh) 人工场源频率域全梯度电磁测量方法
CN104656157A (zh) 一种识别页岩气甜点区的方法及装置
CN104749643A (zh) 一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置
CN106104306A (zh) 埋地金属的探测方法及探测装置
AU2020100984A4 (en) A Method and Apparatus for Ground-tunnel Wide Field Electromagnetic Surveying
CN107015286A (zh) 一种接地导线源瞬变电磁超短偏移距探测方法
CN105301664B (zh) 一种带远参考的人工源张量电磁勘探方法
CN104375197B (zh) 一种电磁探测方法及装置
US4393350A (en) Method for rapidly detecting subterranean tunnels by detecting a non-null value of a resultant horizontal magnetic field component
JP2005509862A (ja) 誘導測定によって伝導性土壌中の地中物体を位置決定するための装置および方法
CN115291200A (zh) 一种基于数字显示的埋深管道定位方法
CN204855829U (zh) 地-井时频电磁勘探数据采集装置
CN110471118A (zh) 一种超深地下管线竖直剖面的探测方法
Thiesson et al. Characterization of buried cables and pipes using electromagnetic induction loop-loop frequency-domain devices
AU2020101824A4 (en) A multi-source short-offset frequency domain electromagnetic detection method
CN109188542A (zh) 一种波区相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法
CN104793268B (zh) 一种瞬变电磁探测的盲深度测量方法和装置
CN110687338B (zh) 一种埋地管线交直流杂散电流检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xue Guoqiang

Inventor after: Yan Shu

Inventor after: Di Qingyun

Inventor after: Qiu Weizhong

Inventor after: Chen Weiying

Inventor after: Zhong Huasen

Inventor after: Hou Dongyang

Inventor before: Xue Guoqiang

Inventor before: Yan Shu

Inventor before: Qiu Weizhong

Inventor before: Chen Weiying

Inventor before: Zhong Huasen

Inventor before: Hou Dongyang

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant