[发明专利]一种适用于不规则发射回线的TEM一维正演方法

权利要求书

1.一种适用于不规则发射回线的瞬变电磁正演方法，其特征在于，包括：

步骤1：以接收线圈中心对应的地面点处为原点，建立z轴朝向地下的圆柱坐标系并建立接收点处的涡旋电场分量的频率域表达式；

步骤2：将所述涡旋电场分量的频率域表达式表示为Hankel积分形式，并将其转换为滤波器积分形式，并将转换后的滤波器积分形式内的贝塞尔函数使用预先设定的滤波系数代替，并求出涡流电场分量的频率域响应大小；

步骤3：采用GST算法求取涡流电场分量的时间域响应大小；

步骤4：记录不规则发射回线的拐点坐标，并对整个发射回线进行分段三次样条插值，求出两个拐点之间分段回线的函数表达式；

步骤5：将所述涡流电场分量的时间域响应在所述分段回线上进行积分得到每个分段回线上的电压值，并将各个分段回线上的电压值求和得到所述不规则发射回线的瞬态响应。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涡旋电场分量的频率域表达式如下所示：

其中，J₁(λρ)为第一类贝塞尔函数，ρ表示在上述圆柱坐标系中接收点所在的径向分量，λ为上式中的积分量；m为垂直磁偶极子的磁偶极矩，其z轴坐标为垂直磁偶极子的高度-h，k_i为大地层状介质中各层的波数，下标i代表大地层状介质的层号，空气所在的半空间设定为第0层；k_i的表达式为其中ω为角频率，μ_i，ε_i和σ_i分别为各层中的相对磁导率、相对介电常数和电导率，为各层介质的阻抗率；r_TE为电场矢量从地表垂直入射到层状介质所对应的反射系数。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述电场矢量从地表垂直入射到层状介质所对应的反射系数r_TE根据下式计算获得：

rTE=(Y0-Y^1)/(Y0+Y^1)]]>

其中，Y₀=u₀／iωμ₀为空气的本征导纳，为z=0处的地表波导纳，对于N层大地，地表波导纳可由如下递推关系给出：

Y^1=Y1Y^2+Y1tanh(u1h1)Y1+Y^2tanh(u1h1)]]>

Y^i=YiY^i+1+Yitanh(uihi)Yi+Y^i+1tanh(uihi)]]>

Y^n=Yn]]>

其中，为每层介质和下面一层介质界面上的波导纳，Y_i=u_i／iωμ_i为每层介质的本征导纳，其中最后一层的波导纳和本征导纳相同，故从最后一层往上递推，可以得到地表波导纳进而求得r_TE。