检索结果-内蒙古大学图书馆

2023年中国地球科学联合学术年会

作者：汤井田周聪肖晓刘寄仁李银航罗志亮中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

常规地面电磁法在矿山深部接替资源勘探中面临一系列困难,如地面障碍及地形限制、低阻层信号屏蔽效应以及对深部小规模地质体分辨率不足等。利用矿山已有的地下巷道开展电磁场抵近观测可以有效解决上述问题,提高勘探精度。地下空间观测... 详细信息

常规地面电磁法在矿山深部接替资源勘探中面临一系列困难,如地面障碍及地形限制、低阻层信号屏蔽效应以及对深部小规模地质体分辨率不足等。利用矿山已有的地下巷道开展电磁场抵近观测可以有效解决上述问题,提高勘探精度。地下空间观测中常用的是电阻率法(如岳建华等,2020)与瞬变电磁法(如孙怀凤等,2022)等,但这两类方法探测深度有限,难以满足深部探测需求。广域电磁法具有可单分量测量、抗干扰能力强、探测深度大等优点(何继善, 2010),但当前应用以地面为主。地-巷广域电磁法采用地面发送-巷道接收的方式获取全空间电磁场响应与地电结构信息,其突出优势包括:适于狭窄空间作业、屏蔽地面干扰以及增大探测深度等,是一种极具特色与潜力的电磁勘探方法。然而,作为一项新技术,相关研究鲜见报道,其理论、数据处理、反演与应用案例等内容亟待补充和完善。

关键词：广域电磁广域视电阻率广域电磁法技术与应用

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基于视觉自注意力机制的大地电磁二维成像方法研究

基于视觉自注意力机制的大地电磁二维成像方法研究

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：罗耀华王绪本唐昊宇李家臣成都理工大学计算机与网络安全学院地球勘探与信息技术教育部重点实验室

大地电磁二维成像是一种通过测量地下电磁场来探测地下物质电导率结构的方法。传统的大地电磁二维反演成像方法通常基于数值计算技术,如有限元、有限差分和有限体积等方法。以上方法需要解决一个大规模的非线性逆问题,求解过程复杂而耗... 详细信息

大地电磁二维成像是一种通过测量地下电磁场来探测地下物质电导率结构的方法。传统的大地电磁二维反演成像方法通常基于数值计算技术,如有限元、有限差分和有限体积等方法。以上方法需要解决一个大规模的非线性逆问题,求解过程复杂而耗时。此外,传统大地电磁二维反演方法一般存在多解性问题,即同一组测量数据可能求解出多种不同的地下电导率结构,这是由于电磁场在地下介质中的传播和反射存在多种可能性,从而导致传统反演算法无法确定唯一的解,出现结果的不唯一。近年来,随着深度学习技术的发展,基于神经网络的大地电磁成像方法开始受到广泛关注。这类方法利用神经网络模型直接将电磁响应数据作为输入,通过训练完成后的模型直接输出对应的地下电导率分布图像,从而大幅提高计算效率,并可减少多解性问题的影响。然而,模型的预测结果很大程度上取决于样本数据的分布。同时,人工构建的理论模型与真实地质环境之间存在着差异。因此,训练出的模型在真实数据下的成像表现可能并不理想。本文针对以上问题,提出一种改进的基于视觉自注意力机制的大地电磁二维成像方法。首先,构建地球物理理论模型生成程序,批量生成多样化的地电理论模型;使用基于有限体积法的正演程序生成大地电磁响应并整理生成样本;通过并行加速优化,提高样本生成效率。第二步,从开源数据源获取真实大地电磁采集数据,基于图数据库构建大地电磁预训练样本生成器,生成预训练样本;引入预训练过程,进一步提高模型对真实数据的泛化性,并减少模型对大规模有监督训练数据的依赖。第三步,搭建基于Swin-Unet的大地电磁二维成像网络。利用自注意力机制相比卷积结构更强的建模能力和对数据中相对关系更好的捕捉能力,提高模型对大地电磁二维成像的准确性和泛化性。同时,提出一种基于地球物理先验知识的背景电磁响应消除模型训练加速方法,并通过改进现有损失函数,有效提升模型的训练效率。最后,针对仅使用TE模式响应数据时,模型出现深部异常体信息缺失的问题,使用TE/TM联合模式大地电磁二维成像。实验表明,本文提出的方法可以有效地提高大地电磁二维成像的精度和效率,并具有良好的泛化性。

关键词：大地电磁成像方法视觉自注意力机制 Swin-Unet

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含激电效应的电性源瞬变电磁数据模拟三维正则化反演

含激电效应的电性源瞬变电磁数据模拟三维正则化反演

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中国地球物理学会地球物理技术委员会第十届学术会议——“探索地学仪器原始创新致力地球物理技术突破”研讨会

作者：路俊涛王绪本郭明地球勘探与信息技术教育部重点实验室成都理工大学地球物理学院

1引言电性源距瞬变电磁法具有勘探效率高、大深度且垂向分辨率较高等优势,目前已广泛应用于矿产、地下水勘查等领域。然而当测区存在较强的极化介质时,受激电效应影响,观测到的响应会出现快速衰减和晚期道出现负值的异常现象(Hoheissel ... 详细信息

1引言电性源距瞬变电磁法具有勘探效率高、大深度且垂向分辨率较高等优势,目前已广泛应用于矿产、地下水勘查等领域。然而当测区存在较强的极化介质时,受激电效应影响,观测到的响应会出现快速衰减和晚期道出现负值的异常现象(Hoheissel et al.,2004)。如今学者们普遍采用含有激电参数的ColeCole模型来代替原本电阻率模型进行响应的瞬变电磁响应模拟,基于该模型也有大量的学者进行了多种反演方法的试验,并取得了一定的效果(Lin et al.,2019;Viezzoli et al.,2017;Lu et al.,202)。

关键词：激电效应拟三维电性源正则化反演瞬变电磁数据模拟

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井地磁异常模量联合反演

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地球物理学报 2018年第12期61卷 4942-4953页

作者：李泽林姚长利郑元满中国地质大学(北京) 地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

三维反演是磁测数据定量解释的重要方法,在金属矿勘探中扮演着重要的角色.但是在实际矿区的应用中,传统的磁总场异常反演方法依然存在两个问题:一是地面磁异常反演的深度分辨率较低,深部场源体的成像效果差;二是金属矿中可能包含强剩磁... 详细信息

三维反演是磁测数据定量解释的重要方法,在金属矿勘探中扮演着重要的角色.但是在实际矿区的应用中,传统的磁总场异常反演方法依然存在两个问题:一是地面磁异常反演的深度分辨率较低,深部场源体的成像效果差;二是金属矿中可能包含强剩磁,反演结果可能是完全错误的.尽管前人对上述两个问题分别进行了广泛的研究,但尚未尝试同时解决这两个问题.本文在前人研究的基础上,提出了一种井地磁异常模量联合反演方法,该方法需要的控制参数少,无需加入额外的地质信息,且可用于多场源复杂磁异常的反演,具有较强的适用性.本文方法首先将地面和井中磁异常转化为模量数据,然后利用基于核函数或距离的加权函数将井地模量数据结合起来,使得该方法适用于联合反演.我们利用井地多种异常参量进行反演的模型试验表明,在强剩磁存在时,本文方法的效果优于其他方法,在减少剩磁影响的同时,也改善了深部成像效果,具有良好的应用前景.

关键词：联合反演井中磁测剩磁磁异常模量

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基于有限元法的激发激化法三维正演模拟

基于有限元法的激发激化法三维正演模拟

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2022年中国地球科学联合学术年会

作者：李小翠曹礼刚成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室

1.前言电法勘探方法是在地球物理勘探中目前应用最广泛的主要方法之一(刘国兴,2005)。由于地壳中的各类岩矿石之间存在着明显的电性差异,因此电法勘探就是根据观测和研究这些由地下岩矿石间电性差异所引起的人工或天然电磁场在时间和空...

1.前言电法勘探方法是在地球物理勘探中目前应用最广泛的主要方法之一(刘国兴,2005)。由于地壳中的各类岩矿石之间存在着明显的电性差异,因此电法勘探就是根据观测和研究这些由地下岩矿石间电性差异所引起的人工或天然电磁场在时间和空间上的分布规律以及其变化特点,以此来解决寻找有用矿产资源或查明地下地质构造等地质问题的一类地球物理勘探方法(周竹生等,2019)。

关键词：

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城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法——以关中平原城市地质调查评价为例

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西北地质 2023年第3期56卷 153-168页

作者：张茂省董英孙萍萍刘江王化齐冯立西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安712000 自然资源部黄土地质灾害重点实验室陕西西安710119 陕西省水资源与环境工程技术研究中心陕西西安710119 中国地质调查局西安地质调查中心/西北地质科技创新中心陕西西安710119

城乡融合、地上与地下空间协同探测、评价、规划是节约集约利用空间与自然资源,增强城市韧性,促进人与自然和谐共生现代化建设的重要途径。针对中国新型城镇化与乡村振兴协同发展面临着“多规合一”的国土空间规划、地上与地下空间协调... 详细信息

城乡融合、地上与地下空间协同探测、评价、规划是节约集约利用空间与自然资源,增强城市韧性,促进人与自然和谐共生现代化建设的重要途径。针对中国新型城镇化与乡村振兴协同发展面临着“多规合一”的国土空间规划、地上与地下空间协调集约利用等新的重大科技问题,以关中平原城市群为研究对象,基于地球系统科学和地球关键带理论,汲取系统论、协同论、信息论等理论,提出了城乡融合、地上与地下空间协同探测、综合评价、统筹规划的新时期城市地质理论,以及城市强干扰环境下地下空间精细化探测和建模关键技术、基于地下水位控制的地上与地下空间风险防控技术、“取热不取水”的地下空间地热能绿色开发新技术,并在多个城市得到成功应用。

关键词：城乡融合地上地下空间协同探测新型城镇化关中平原

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各向异性激发极化层状介质可控源音频大地电磁响应模拟研究

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地球物理学进展 2021年第6期36卷 2503-2518页

作者：刘卫强林品荣严加永陈家坤杨良勇中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室廊坊065000 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

在自然界中,电性各向异性和激发极化效应是岩矿石客观存在的物理性质,传统的电磁勘探方法通常将地下介质简化为不含激电效应的各向同性电阻率模型,不利于实现多参数精细探测.本文开展了考虑介质各向异性激发极化效应的层状大地可控源音... 详细信息

在自然界中,电性各向异性和激发极化效应是岩矿石客观存在的物理性质,传统的电磁勘探方法通常将地下介质简化为不含激电效应的各向同性电阻率模型,不利于实现多参数精细探测.本文开展了考虑介质各向异性激发极化效应的层状大地可控源音频大地电磁响应数值模拟研究.首先提出了各向异性的Cole-Cole模型,然后将各向异性复电阻率代入电偶源激发各向异性地层电磁场响应公式,实现了地面电磁场各分量的正演计算,进一步分析了各参数对地表电磁场响应及全区视电阻率的影响.在正演模拟的基础上,提出了一种基于粒子群最优化算法的反演方法.通过对地下模型参数取对数,并对各参数取值范围进行约束,可以依次反演得到各地层在平行层理与垂直层理两个方向上的电阻率、充电率及时间常数.本文的研究表明,当测区中浅部存在各向异性激发极化地层时,电磁响应会受到较大影响,全局最优化反演可以获得地下介质的电性多参数信息,更好地拟合观测数据.

关键词：可控源音频大地电磁激发极化效应电性各向异性层状介质正演粒子群优化

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基于Unity3D的水平定向钻进工艺仿真系统研究

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煤矿机械 2023年第6期44卷 101-104页

作者：文国军陈昊赵权王玉丹中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院武汉430074 中国地质大学(武汉)湖北省智能地质装备工程技术研究中心武汉430074

为了能够在水平定向钻机虚拟实训系统中实时模拟钻头的地下钻进状态,使拖管工艺可视化,设计了基于Unity3D的水平定向钻进工艺仿真系统。通过对钻头受力模型的分析,结合计算机图形学理论,利用Unity3D编写脚本程序实时渲染地下钻进情况。... 详细信息

为了能够在水平定向钻机虚拟实训系统中实时模拟钻头的地下钻进状态,使拖管工艺可视化,设计了基于Unity3D的水平定向钻进工艺仿真系统。通过对钻头受力模型的分析,结合计算机图形学理论,利用Unity3D编写脚本程序实时渲染地下钻进情况。结果表明,系统能够实现钻机仿真和地下钻进工艺可视化,对虚拟水平定向钻进系统具有一定指导意义。

关键词：工艺仿真 Unity3D 非开挖水平定向钻进三维管道生成

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热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述

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地质学报 2020年第8期94卷 2520-2533页

作者：代晶晶赵龙贤姜琪王海宇刘婷玥中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

热红外高光谱技术(6~14μm)是一种新兴的绿色地质找矿技术,它通过分析矿物热红外光谱特征,开展矿物信息提取及填图应用研究,进而指导找矿勘查。比起发展相对成熟的短波红外(1.1~2.5μm)高光谱技术,它对于短波红外波段无法识别的石英、... 详细信息

热红外高光谱技术(6~14μm)是一种新兴的绿色地质找矿技术,它通过分析矿物热红外光谱特征,开展矿物信息提取及填图应用研究,进而指导找矿勘查。比起发展相对成熟的短波红外(1.1~2.5μm)高光谱技术,它对于短波红外波段无法识别的石英、长石、石榴子石、橄榄石、辉石、碳酸盐矿物、黑云母、角闪石、磷灰石等矿物具有更加敏感的探测能力。目前,热红外在地质找矿中的研究尚处于初级阶段,很多科学问题尚待解决。矿物化学成分的变化是引起热红外波谱特征变化的最重要因素,这也是开展矿物识别与提取的理论基础,本文首次系统分析了不同波谱库及文献中的热红外波谱,总结了上述典型矿物的热红外波谱特征,揭示了矿物的诊断性波段与识别标志。而后将热红外高光谱技术分为地面热红外光谱数据分析技术与空中热红外图像处理技术两大方向,其中地面热红外技术主要基于岩芯或地表样品的波谱特征,开展矿物精细填图研究,建立矿床的找矿勘查模型;空中热红外技术基于图像处理与分析,提取区域矿物分布信息,为找矿指明方向。最后本文指出了未来热红外高光谱技术在地质找矿中的技术难点及热点,即高精度热红外高光谱仪器的研发、矿物热红外光谱的快速识别技术、热红外图像信息提取算法的优化。

关键词：热红外高光谱矿物波谱矿床勘查

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用于小尺寸拖曳式瞬变电磁系统的非共面bucking线圈弱耦合技术

用于小尺寸拖曳式瞬变电磁系统的非共面bucking线圈弱耦合技术

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中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议—全域地球物理探测与智能感知学术研讨会

作者：张洋陈健林君吉林大学仪器科学与电气工程学院/地球信息探测仪器教育部重点实验室

小尺寸拖曳式瞬变电磁法具有高效、灵活的特点,可用于城市地下空间探测。由于发射线圈和接收线圈之间存在互感,早期的二次磁场信号被一次磁场信号所污染。为了补偿一次场,bucking线圈技术以其补偿效果好、接收线圈与地下物体耦合强度强... 详细信息

小尺寸拖曳式瞬变电磁法具有高效、灵活的特点,可用于城市地下空间探测。由于发射线圈和接收线圈之间存在互感,早期的二次磁场信号被一次磁场信号所污染。为了补偿一次场,bucking线圈技术以其补偿效果好、接收线圈与地下物体耦合强度强等优点被广泛应用于机载TEM系统中。然而,在地面小回线瞬变电磁系统中直接采用bucking线圈技术会产生许多问题。一是接收线圈尺寸有限,导致带宽不足;二是bucking线圈会带来近场效应,造成浅层信息丢失。为了解决这些问题,我们提出了一种具有非共面bucking补偿的TEM结构。与传统设计相比,新结构不仅克服了近场效应,而且减小了接收线圈尺寸的限制。此外,该方法能显著抑制一次场耦合,对安装精度有较好的容错性。仿真和现场试验结果验证了新结构的有效性和实用性。

关键词：小尺寸瞬变电磁互感 bucking线圈非共面

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