隧道磁共振测深超前探测模型参数不确定度分析方法研究

• 作者: 万玲 杨莹 林婷婷 林小雪
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 隧道磁共振 超前探测 模型参数 不确定度
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 应用地球物理
• 页码范围: 4256-4267
• 页数: 12页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg2020N0215

摘要

地面磁共振方法探测地下水趋于成熟.随着研究的深入,磁共振技术在隧道超前探测方面也开展了应用.然而,由于隧道空间特殊环境限制,获取的磁共振信号信噪比极低,解释结果中各参数的确定性值得深思.基于这一问题,本文提出隧道磁共振测深超前探测模型参数不确定度分析方案,实际工作前,根据不同探测目标要求及环境噪声水平,优化仪器装置参数设计,提高解释结果准确性.本文首先在地面磁共振探测理论基础上,推导了考虑天线铺设角度影响的隧道矩形线圈激发场计算表达式,模拟了隧道准全空间磁共振测深正演响应.其次,基于后验模型协方差矩阵,计算模型参数标准偏差因子,划分参数不确定度等级.最后,构建三层含水模型,将第二层含水体作为观测目标.在仿真合成数据的基础上,分别探讨了电阻率、含水量、水体厚度、线圈边长、匝数、线圈旋转角度以及噪声水平等参数对目标含水体测定的影响.通过对比分析,得到如下结论:当探测目标前方地层的电阻率小于10Ωm时,目标含水体的不确定度随着该电阻率的增大而降低;当该电阻率大于10Ωm时,其不影响目标含水体的不确定度;目标体前方地层含水量的增大能够明显增加目标含水体的不确定度;目标层电阻率以及含水量对该层含水体的不确定度几乎不造成影响;目标层厚度越大其含水体的确定度越高;线圈边长和匝数的增大都能在很大程度上降低含水体的不确定度;线圈的偏转角度不影响目标体的不确定度;磁共振信号中噪声的幅度越大,含水体参数的不确定度越大.本文的研究结论有助于提高隧道磁共振探测数据反演参数的准确性,同时能够为实际探测提供预先优化参数的分析方案.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林小雪		3	5	1.0	2.0
2	杨莹		9	27	4.0	5.0
3	林婷婷		15	39	3.0	6.0
4	万玲		4	25	1.0	4.0