[发明专利]基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法、瞬变电磁勘测装置

权利要求书

1.一种基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.向地下发射伪随机编码电流；

S2.通过多台接收机接收含有地质信息的伪随机响应；

S3.从接收信号中去除发射机和接收机的系统响应，获取大地脉冲响应；

S4.载入反演区域、网格剖分模型参数；

S5.构建最小参数泛函；

S6.构建footprint加权矩阵；

S7.求解最小泛函，获取地电结构在反演区域内的分布情况。

2.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S1具体为：利用接地导线向地下发射伪随机编码电流。

3.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S2具体为：在轴向装置上利用多台接收机在轴向上测量并接收含有地质信息的伪随机响应。

4.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S3具体为：通过反褶积从接收信号中去除发射机和接收机的系统响应，获取大地脉冲响应；具体为：

接收端测量信号为发射电流、大地脉冲响应与接收端仪器的褶积：

a_k(x_C,x_D；x_A,x_B,t)＝i_k(x_A,x_B,t)*g(x_C,x_D；x_A,x_B,t)*r_CD(t)+n_k(x_C,x_D,t)；

其中i_k(x_A,x_B,t)为电流变化，g(x_C,x_D；x_A,x_B,t)为大地脉冲响应，r_CD(t)为仪器响应；

利用反褶积算法从接收端信号中提取大地脉冲响应g(x_C,x_D；x_A,x_B,t)。

5.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S4具体为：载入反演区域、网格剖分模型参数。

6.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S5具体为：构造无约束目标泛函和选择的稳定器；

(1)构造无约束目标泛函得正则化函数：

P^α(m)＝F(m)+αs(m)→min

其中，α为正则化因子，s(m)为稳定器，F(m)为误差泛函：

其中，式中d为输入数据，A(m)为模型正演响应，C_d为加权矩阵，可平衡不同时刻不同偏移距数据在反演中的权重；

(2)选择的稳定器s(m)为MVS垂直最小支撑函数：

其中e是聚焦参数，S是矩形域V的水平截面。

7.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S6具体为：

根据灵敏度矩阵三维空间分布特征，构建footprint加权矩阵，具体为：每个数据点都只对其周围一定范围的空间敏感，越靠近发射源与接收机灵敏度越大，核心灵敏度区域相对整个反演区域占比小，通过分析不同偏移距及不同时刻的灵敏度矩阵在三维空间的分布特征，确定核心灵敏度区域及构建footprint加权矩阵。

8.如权利要求1所述的基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，其特征在于：步骤S7具体为：利用OCCAM、快速松弛、共轭梯度的非线性反演算法求解最小泛函，获取地下电性结构分布。