[发明专利]一种一维层状大地中心回线TEM公式中双Bessel函数的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种电和电磁法勘探方法。

背景技术

随着时域瞬变电磁（Transient Electro-Magnetic，TEM）勘探技术的发展，中心回线TEM有着比重叠回线TEM更高的探测精度和更高的工作效率，在大回线装置中，全面替代了重叠回线，成为国内外主流TEM仪器的标准配置。但是，一维层状大地圆柱坐标系下感生电动势V(t)公式中的广义积分，也由重叠回线仅含有单Bessel函数的积分

变成了含有双Bessel函数J₁(λa)J₁(λb)的积分

使原来为一维反演提供快速算法的、用于单Bessel函数数值积分的滤波系数^[1]不再适用，需重新设计滤波器。由于双Bessel函数的强振荡特性，到目前为止还未见满足计算精度要求的滤波器。其他算法^[2]复杂、耗时，降低了中心回线TEM的反演速度。此外，有些文献提供的一维层状大地中心回线TEM公式有误，或者对双Bessel函数处理不当，出现了感生电动势用电场E_θ(t)或磁场H_z(t)表示时

V(t)_central＝2πbE_θ(t)＝0和V(t)central=∂Hz(t)∂t≠0---(3)]]>的矛盾现象^[3-4]。

对比文件

[1]Anderson W L.Numerical integration of related Hankel transforms of order0and1by adaptive digitalfiltering.Geophysics,1979,44(7):1287-1305

[2]华军,蒋延生,汪文秉.双重贝塞尔函数积分的数值计算.煤田地质与勘探,2001,29(3):58-62

[3]盛jingiing[女字旁+圣],牛之琏.一维层状大地的瞬变电磁测深正演计算.煤田地质与勘探,1991,19(6):53-57

[4]李貅.瞬变电磁测深的理论与应用.西安:陕西科学技术出版社,2002

[5]石显新.瞬变电磁法勘探中的低阻屏蔽层问题研究.北京:煤炭科学研究总院博士学位论文,2005

现有的技术中，一维层状大地中心回线TEM公式中双Bessel函数使原来为一维反演提供快速算法的、用于单Bessel函数数值积分的滤波系数不再适用。由于双Bessel函数互乘项的强振荡、慢衰减特性，使得到目前为止还未见有满足计算精度要求的滤波器；而且有些一维层状大地中心回线TEM公式有误，双Bessel函数为J₁(λa)J₀(λr)的形式，并将式中的场点r用接收线圈中点坐标r＝0代入，出现了感生电动势V_central(t)用电场强度E_θ(t)表示时为零、用磁场强度H_z(t)表示时不为零的矛盾现象。

发明内容

本发明提出了一种一维层状大地中心回线TEM公式中双Bessel函数的处理方法，减小Bessel函数的振荡性，减少滤波系数个数，为提高反演运算速度提供了条件。