一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法和系统技术方案

本申请公开了一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法和系统，该方法包括：控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。本申请采用发射与接收分离，地面电流源布设简单、信号强、辐射范围大，地面和空中均可进行磁场信号观测；该方法对水平磁场观测无方位限制，可实现宽方位角电磁对地探测；其视电阻率基于水平和垂直磁场分量公式严格定义，不仅能精确反映地电信息，而且能够消除场源发射效率对电磁测深的影响。效率对电磁测深的影响。效率对电磁测深的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法和系统


[0001]本申请涉及到地球物理探测领域，具体而言，涉及一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法和系统。

技术介绍

[0002]多年来，广域电磁法采用“E
‑
E”方式，即通过在地面布设电流源，地表观测电场来获取地电信息，取得了一系列重大研究和勘探成果。然而其在观测磁场分量方面应用较少，尤其是针对地形条件差、地面作业不方便的情况下，利用磁场信息实现对地探测，将更能发挥出广域电磁法的优势。
[0003]其次，对于人工源电磁法，在实际观测中，发射效率很难准确测得，所以在视电阻率计算过程中消除发射效率的影响至关重要。
[0004]基于此，亟需设计一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电磁勘探方法。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法和系统，以至少解决现有技术中只利用电场信息对地探测所存在的问题。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法，包括：控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。
[0007]进一步地，所述观测点与所述两个电极的位置关系包括：所述观测点与所述两个电极连线中点的距离以及所述观测点与所述两个电极连线所成的角度。
[0008]进一步地，根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率包括：获取观测点到两个电极之间连线的中点的距离，其中，所述两个电极产生电流；获取所述观测点与所述中点连线与所述两个电极连接线的第一夹角；获取所述观测点与x轴方向的第二夹角，其中，所述x轴方向与所述两个电极连接线平行；获取所述电流所产生的水平和垂直磁场信号的强度；根据所述距离、所述第一夹角、所述第二夹角、所述水平和垂直磁场信号的强度确定视电阻率。
[0009]进一步地，根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率包括：根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号计算得到不同频率的视电阻率。
[0010]进一步地，所述观测点在地面上或者在空中。
[0011]根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁系统，包括：控制装置，用于控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；采集装置，用于在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；处理装置，根据所述观测
点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。
[0012]进一步地，所述观测点与所述两个电极的位置关系包括：所述观测点与所述两个电极连线中点的距离以及所述观测点与所述两个电极连线所成的角度。
[0013]进一步地，所述处理装置用于：获取观测点到两个电极之间连线的中点的距离，其中，所述两个电极产生电流；获取所述观测点与所述中点连线与所述两个电极连接线的第一夹角；获取所述观测点与x轴方向的第二夹角，其中，所述x轴方向与所述两个电极连接线平行；获取所述电流所产生的水平和垂直磁场信号的强度；根据所述距离、所述第一夹角、所述第二夹角、所述水平和垂直磁场信号的强度确定视电阻率。
[0014]进一步地，所述处理装置用于：根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号计算得到不同频率的视电阻率。
[0015]进一步地，所述观测点在地面上或者在空中。
[0016]在本申请实施例中，采用了控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。
[0017]本申请采用发射与接收分离，地面电流源布设简单、信号强、辐射范围大，地面和空中均可进行磁场信号观测；本专利技术测量任意水平和垂直磁场，尤其水平磁场无观测方位限制，可实现宽方位角电磁对地探测；只需记录观测点坐标即可，野外操作简单易行，大大提高作业效率；该方法定义的视电阻率同时利用了水平和垂直磁场信息，且严格推导公式，不仅能够获取目标区域精确的视电阻率，而且消除了场源发射效率对目标区域电磁测深的影响。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1是本专利技术一实施例提供的一种测量水平磁场H
//
和垂直磁场H
z
的装置结构示意图；其中，附图标记1为电源，2为发送机，3为磁传感器；
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的一种基于任意水平磁场H
//
和垂直磁场H
z
获取电阻率的电磁方法的流程示意图；
[0021]图3为本专利技术水平电流源产生任意水平磁场H
//
和垂直磁场H
z
的原理图；
[0022]图4是根据本申请实施例的基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法的流程图。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不
同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0025]在本实施例中，提供了一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法，图4是根据本申请实施例的基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法的流程图，该流程包括如下步骤：
[0026]步骤S402，控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；
[0027]步骤S404，在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；
[0028]步骤S406，根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。
[0029]在该步骤中，位置关系可以包括角度和距离，例如，获取观测点到两个电极之间连线的中点的距离，其中，所述两个电极产生电流；获取所述观测点与所述中点连线与所述两个电极连接线的第一夹角；获取所述观测点与x轴方向的第二夹角，其中，所述x轴方向与所述两个电极连接线平行；获取所述电流所产生的水平和垂直磁场信号的强度；根据所述距离、所述第一夹角、所述第二夹角、所述水平和垂直磁场信号的强度确定视电阻率。可选地，计算得到的视电阻率可以是不同频率的视电阻率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水平和垂直磁场获取电阻率的电磁方法，其特征在于，包括：控制预先布设的场源中的发送机通过两个电极发送电流信号；在观测点获取所述观测点的水平和垂直磁场信号；根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率，其中，所述视电阻率为计算地层信息的依据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观测点与所述两个电极的位置关系包括：所述观测点与所述两个电极连线中点的距离以及所述观测点与所述两个电极连线所成的角度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率包括：获取观测点到两个电极之间连线的中点的距离，其中，所述两个电极产生电流；获取所述观测点与所述中点连线与所述两个电极连接线的第一夹角；获取所述观测点与x轴方向的第二夹角，其中，所述x轴方向与所述两个电极连接线平行；获取所述电流所产生的水平和垂直磁场信号的强度；根据所述距离、所述第一夹角、所述第二夹角、所述水平和垂直磁场信号的强度确定视电阻率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号获取视电阻率包括：根据所述观测点与所述两个电极的位置关系以及所述水平和垂直磁场信号计算得到不同频率的视电阻率。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帝铨，何继善，蒋奇云，张乔勋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：