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拖拽式陆上多通道直流电阻率勘探系统
本发明公开了一种拖拽式陆上多通道直流电阻率勘探系统,包括移动平台以及与移动平台连接的若干拖拽式电极;所述拖拽式电极包括两个供电电极以及至少一组与供电电极呈偶极‑偶极装置布置的勘探电极,所有的拖拽式电极按照固定排列间距与移...
张志勇蓝泽鸾毛文星周峰李富伟曾筵翔周海滨
一种双源直流电阻率法顶板水害隐患探测方法
一种双源直流电阻率法顶板水害隐患探测方法,在地表和矿井巷道中同时布设发射源电极,形成上下耦合的电流场,显著增强了电流在深部地层中的渗透,同时从而有效拓展了探测深度,同时能够显著提升对深度区域特别是深部顶板水害隐患的探测精...
李宇腾赵佳佳王云宏房哲吴正飞鲁晶津李博凡刘尧
基于U-Net卷积神经网络的直流电阻率法数据重构
2025年
本文针对地球物理电阻率法实测数据采集中因人文噪声引起的数据突变问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的数据重构算法。鉴于电阻率法控制方程的非线性特征,传统的线性插值技术可能导致反演结果精度下降。本研究首先构建了CNN模型,并通过三维有限差分法进行电阻率法正演数值模拟,生成训练集和测试集。利用训练集对CNN模型进行训练,并基于损失函数结果优化U-Net网络参数。通过对比线性插值技术和CNN重构合成突变数据的反演结果,验证了CNN在数据重构中的有效性和优越性。研究结果表明,U-Net-CNN可以有效重构非线性直流电阻率法数据,为提高地球物理数据采集精度和反演结果的可靠性提供了新的技术途径。
李泽扬马欢张浩楠代一龙李阳杨瀛彧
关键词:卷积神经网络直流电阻率法数值模拟数据重构
矿井直流电阻率法全空间电场三维数据反演及应用
2025年
断层水害是煤层底板突水的主要类型之一。局部裂隙发育叠加采动扰动,为底板突水通道形成提供了重要条件。矿井直流电阻率法根据主动源多频发射信号,可以获取适合全空间三维电阻率反演所需要的数据体。本文以孟家窑煤业21采区为例,分析了探测底板裂隙含水性的有效方法,利用全空间多频电阻探测与全空间电阻三维反演成像,为地质数据体的直观表达提供了支持。
孙世勇杨国勇苏本玉
关键词:直流电阻率法数据反演三维成像
井下巷道掘进头偶极-偶极直流电阻率超前探测方法
本发明公开了井下巷道掘进头偶极‑偶极直流电阻率超前探测方法,包括邻近掘进头布置4个电极作为供电电极,编号分别为1、2、3、4;间隔na距离后布置m个电极作为测量电极,编号分别为n+4、n+5、···、n+m+3,取n=1...
岳建华滕小振鲁凯亮宗威张河瑞习丹阳孙超胡双贵史唯剑
监督下降的直流电阻率法二维反演
2024年
为了解决拟线性反演中先验信息利用不充分及大批量数据计算效低的问题,本文将监督下降法(Supervised Descent Method,SDM)应用到直流电阻率法二维反演中.SDM包括离线训练和在线预测两个阶段.训练集由根据先验信息生成的模型和正演模拟数据组成.在训练过程中,学习从初始模型到训练模型的下降方向.在预测过程中,同时考虑了训练过程中获取的下降方向和计算出的数据残差.通过合成数据算例,讨论了SDM的反演精度、收敛速度、抗噪能力与泛化能力.在线预测结果显示,块状体和分层结构的混合模型,反演数据误差为0.0037,表明块状模型与层状模型的模块化训练集能有效增强SDM的泛化能力.在对实测数据反演中,通过实测数据视电阻率结果构建训练集,可以优化训练集的模型数据质量及完整性.通过与高斯牛顿法对比,讨论了SDM针对批量实测数据的反演精度及效.结果表明,针对单一数据,SDM反演耗时(训练时长与预测时长总和)较高斯牛顿法长,但当训练阶段完成后,预测阶段耗时不超过0.5 s,针对同类型、同维度、大批量数据,SDM具有进行批量处理的能力,反演效更高.
雷轶李杰鹏戴前伟张彬张彬阳军生
关键词:直流电阻率法反演
直流电阻率法自适应聚焦正则化反演研究
地球物理场固有的等效性、观测数据的离散和有限性,以及观测场包含的误差和其他场源诸多因素的影响,导致地球物理反演结果的不适定性。正则化理论是解决反演不适定问题的有力工具,解决反问题时在目标函数中引入精确先验信息,能够有效降...
魏丽
关键词:自适应反演LP范数模糊C均值聚类
微型直流电阻率三维反演成像岩土动力损伤监测方法
本发明公开了微型直流电阻率三维反演成像岩土动力损伤监测方法,涉及煤岩动力灾害机理研究技术领域,包括:采集岩样电场信号;对电场信号采用三维电阻率反演拟合计算,获得三维电阻率数据体;分析电阻率三维数据体,获得不同压力下电阻率...
苏本玉于景邨谭登攀汤煜黄茂林李倍倍钱美琪
基于Python的直流电阻率法三维有限元数值模拟
2024年
利用Python平台强大的科学计算库,拟实现电导分块均匀的直流电阻率法三维有限元数值模拟。基于Galerkin法给出稳定电流场三维双电源总场电位边值问题的控制方程,采用六面体单元剖分和三线性插值进行有限单元分析,将控制方程化为线性方程组,分别采用压缩稀疏列矩阵(CSC)与压缩稀疏行矩阵(CSR)存储总体系数矩阵,对比科学计算库SciPy及PyPardiso的求解速度与准确度,试算层状介质模型及单一、组合异常体模型,结果表明:H型层状介质的视电阻率测深解析解与有限元数值解最大相对误差低于3.00%,平均相对误差1.54%,本文算法有效;在Python平台求解地球物理正演中大型稀疏线性方程组时,PyPardiso与SciPy精度一致,当方程未知个数达37万时,PyPardiso比SciPy求解速度快约66倍;以CSC与CSR形式存储的大型稀疏线性系统,在同一求解器中求解效相当。Utilizing the powerful scientific computing libraries on the Python platform, this study aims to implement a three-dimensional finite element numerical simulation for direct current (DC) resistivity with uniform conductivity blocks. By applying the Galerkin method, we derived control equations for the boundary value problem of a steady-state electric field with dual-source potential. Hexahedral meshing and trilinear interpolation were used for finite element analysis, converting the control equations into linear algebraic systems. The global coefficient matrix was stored in Compressed Sparse Column (CSC) and Compressed Sparse Row (CSR) formats to evaluate the speed and accuracy of solvers in SciPy and PyPardiso. Test cases included layered media models and single and combined anomaly models. Results show that, for H-type layered media, the maximum relative error between the apparent resistivity depth profiling analytical solution and the finite element numerical solution was below 3.00%, with an average relative error of 1.54%, validating the algorithm. When solving l
石靖庞满莹梁卓崔杨洋陈汉波喻佳敏李耀昕
关键词:直流电阻率法有限单元法数值模拟PYTHON
直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元数值模拟
2024年
在使用传统数值方法模拟大规模各向异性复杂地质模型三维直流电场分布时,需要进行大范围精细网格剖分,导致计算量巨大.为了提高计算效,本文开发了直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元正演模拟算法.通过在多尺度网格上并行求解局部偏微分方程的边值问题,构造多尺度基函数,将小尺度电性信息反映到大尺度上.然后,通过在大尺度粗网格上求解原电流传导问题,实现大规模复杂介质模型快速正演.针对由于网格大小与非均质目标尺寸相近引起的共振效应,本文采用过采样技术,压制共振误差,提高多尺度有限元法的计算精度.为了检验本文算法的准确性,我们首先建立了各向异性层状介质模型,通过与解析解进行对比,验证了本文算法的精度.在此基础上,建立了具有复杂结构的三维各向异性电阻率模型.通过与精细网格上传统有限元正演结果进行对比,我们发现本文算法在保证计算精度的同时具有更高的计算效.最后,进一步分析了过采样技术以及多尺度网格粗细比对多尺度有限元算法的数值精度和计算效的影响,进而为多尺度有限元最佳参数的设定提供指导.
齐彦福伍亮曹华科李貅孙乃泉戚志鹏周建美刘文韬
关键词:各向异性直流电阻率三维正演过采样

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阮百尧
作品数:203被引量:1,169H指数:24
供职机构:桂林理工大学
研究主题:电阻率测深 电阻率 数值模拟 电法勘探 有限单元法
柳建新
作品数:491被引量:1,783H指数:23
供职机构:中南大学
研究主题:大地电磁 频率域 视电阻率 正演 正演模拟
黄俊革
作品数:54被引量:384H指数:11
供职机构:上海应用技术学院城市建设与安全工程学院
研究主题:电阻率 电阻率测深 有限元 坑道 数值模拟
汤井田
作品数:445被引量:2,259H指数:27
供职机构:教育部
研究主题:大地电磁 视电阻率 有限元 电磁勘探 数值模拟
刘海飞
作品数:103被引量:440H指数:13
供职机构:中南大学地球科学与信息物理学院
研究主题:直流电阻率 二维反演 反演 坑道 视电阻率