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最小二乘法在CSAMT中提取IP参数算法研究

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在层状介质 CSAMT(Controlled Source Acoustic Magnetotelluric)的电测深中引入 Cole-Cole 模型描述地层激发极化效应,利用卡尼亚视电阻率幅值构造了从CSAMT中提取IP(Induced Polarization)参数的目标函数,给出了含激发极化效应的视电阻率计算方法,设计了基于最小二乘法的IP参数提取算法.为解决目标函数值剧烈波动和模型不同类型参数大小差异的影响,对一般意义上的目标函数进行了优化;详细给出了偏导数的计算过程,推导出了模型参数取值变化的方法,最后根据给定的模型进行了算法的实验测试,提取的参数中充电率在高频情况下一般小于给定参数,在低频情况下一般高于给定值,正负误差在3%之内,频率相关系数提取的结果一般都不小于给定模型的参数值,但最大的误差范围在3%之内,同时对其它参数提取误差情况也作了分析.设计的IP参数提取算法对于二维以上的介质和从其它电法测深资料中提取IP信息具有借鉴意义.
The Algorithm Research of Extraction IP Parameters in CSAMT Based on Least Square
Upon the introduction of Cole-Cole model in layered media of controlled source a-coustic magnetotelluric(CSAMT)when describing induced polarization effect and application of the Cagniard apparent resistivity amplitude when constructing the objective function to ex-tract induced polarization(IP)pamameters from CSAMT data,this paper designed a least square based IP information extraction algorithm calculating its IP effect apparent resistivity to improve the detailed calculation process of partial derivative with varied model parameters.With the calculation method of apparent resistivity containing IP effect,based on least square method,the effectiveness of the algorithm is verified by experimental testing.The algorithm is proved useful to extract IP parameters from over two-dimensional medium and other electri-cal sounding data.

Cole-Cole modelmodelIP parameters extractioncontrolled source acoustic magnetotelluricapparent resistivityalgorithm design

徐汶东

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齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省计算中心,山东济南 250353

国家超级计算济南中心,山东济南 250353

算力互联网与信息安全教育部重点实验室,山东济南 250353

山东省算力互联网与服务计算重点实验室,山东济南 250353

山东省基础科学研究中心(计算机科学),山东济南 250353

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Cole-Cole模型 IP参数提取 CSAMT 视电阻率 算法设计

2024

工程地球物理学报
中国地质大学(武汉),长江大学

工程地球物理学报

CSTPCD
影响因子:0.994
ISSN:1672-7940
年,卷(期):2024.21(6)