時間域航空電磁數值模擬與反演研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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強建科，湯井田著 著

圖書標籤:

• 航空電磁
• 時間域
• 數值模擬
• 反演
• 地球物理
• 電磁場
• 算法
• 勘探
• 地球物理勘探
• 數值方法

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 中南大學齣版社

ISBN：9787548727309

商品編碼：25275554848

齣版時間：2017-09-01

作  者:強建科,湯井田 著 定  價:60 齣 版 社:中南大學齣版社 齣版日期:2017年09月01日 頁  數:232 裝  幀:精裝 ISBN:9787548727309 ●第1章 緒論
●1.1 時間域航空電磁正演模擬與反演方法研究現狀
●1.1.1 有限差分法
●1.1.2 有限單元法
●1.1.3 積分方程法
●1.2 時間域航空電磁三分量及其梯度張量研究現狀
●1.3 不同波形激勵、各嚮異性介質的時間域電磁響應研究現狀
●第2章 時間域航空電磁法一維正演算法
●2.1 一維正演理論
●2.2 逆拉氏變換
●2.3 漢剋爾變換
●2.4 發送波形的影響
●2.5 -維正演算例與分析
●2.5.1 不同裝置類型的響應比較
●2.5.2 不同裝置參數的響應比較
●2.5.3 不同模型的響應比較
●2.6 高精度Chave-連分式變換
●2.6.1 理論
●2.6.2 數值試驗
●2.6.3 小結
●部分目錄

內容簡介

時間域航空電磁法（也稱航空瞬變電磁法）是一種快速高效的勘探手段，凝聚著許多高技術成分。
《時間域航空電磁數值模擬與反演研究/中南大學地球科學學術文庫》係統總結瞭作者課題組多年來在時間域航空電磁法正演模擬與反演成像方麵的一係列研究成果。
《時間域航空電磁數值模擬與反演研究/中南大學地球科學學術文庫》主要介紹瞭航空瞬變電磁一維正演算法、定性和半定量解釋算法、一維反演算法、2.SD有限差分正演模擬算法、2.5D有限單元正演模擬算法和2.5D有限單元反演成像算法的理論推導和程序實現。書中涉及瞭大量的數學方程，如漢剋爾變換、傅氏變換、G-S逆拉氏變換、Chave-連分式變換、有限差分法和有限單元法等，詳細闡述瞭怎樣利用這些數學變換求解復雜的瞬變電磁場問題，很有參考價值。每章還計算瞭一些典型的地質模型，可以幫助理解地質模型與二次瞬變場之間的因果關係。
《時間域航空電磁數值模擬與等
強建科,湯井田 著 強建科，男，1967年齣生，副教授，博士，現任教於中南大學地球科學與信息物理學院。2006年博士畢業於中國地質大學地球物理與空間信息學院地球探測與信息技術專業。長期從事地球物理電磁法正演與反演成像、工程地球物理應用等教學與研究工作。先後主講瞭電磁法勘探原理、地球物理概論、固體地球物理學、Matlab程序設計與應用等課程。主持國傢自然科學基金課題2項、國傢“863”計劃專題1項、國傢深部探測項目專題1項。發錶學術論文55篇，其中被SCI、EI收錄13篇，齣版專著1本。
湯井田，男，1965年齣生，博士，中南大學教授，博士研究生導師。1992年畢業於中南工業大學，獲工學博士學位。1994年等

地球深部電磁場探測與成像技術進展 圖書簡介 本書係統梳理瞭地球深部電磁場探測與成像技術的理論基礎、關鍵技術及其在地球科學研究中的應用，旨在為地質勘探、資源評估以及地殼結構研究提供前沿的理論指導和技術參考。全書內容緊密圍繞如何利用人工源和天然源電磁場方法，穿透地錶復雜介質，獲取深部地質體的電性結構信息展開。 第一部分：電磁場理論基礎與正演模擬 本部分首先迴顧瞭麥剋斯韋方程組在各嚮異性、非均勻地球介質中的應用，重點闡述瞭大地電磁法（MT）、可控源電磁法（CSAMT）和寬頻帶電磁法（TEM）等核心技術的物理基礎。詳細討論瞭電磁波在復雜地質環境（如含鹽層、高導層、斷裂帶等）中的傳播、反射、摺射和散射機製。 在數值模擬方麵，本書深入探討瞭幾種主流的數值計算方法，包括有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）和積分方程法（IE）。針對大規模、三維問題的求解，重點介紹瞭基於大規模並行計算的高效正演模擬算法，包括邊界元處理技術和混閤網格劃分策略。特彆地，書中對高導層或超導層附近電磁場計算中的數值穩定性和精度控製進行瞭詳盡的分析和優化方案探討。此外，還涵蓋瞭電磁場在非綫性介質（如岩漿活動區）中的響應特徵及其模擬方法。 第二部分：電磁反演方法與成像技術 反演是電磁地球物理的核心環節。本部分聚焦於如何從觀測數據中可靠地重建地下電性結構。首先，詳細介紹瞭基於綫性近似的迭代反演方法，如阻抗張量反演、Occam反演等，並分析瞭這些方法的收斂性和對初始模型的敏感性。 隨後，本書將重點放在瞭非綫性反演理論和算法上。涵蓋瞭全波形反演（FWI）的原理及其在電磁場中的實現挑戰，特彆是如何處理高維數據的計算復雜性。書中詳細闡述瞭正則化理論，對比瞭L1、L2範數以及全變分（TV）正則化在提高反演分辨率和抑製噪聲乾擾方麵的優劣。針對電磁法反演中常見的“黑箱”問題和多解性，本書提齣瞭一係列基於約束信息和先驗知識的聯閤反演策略，例如將地震數據或重磁數據約束引入電磁反演框架，以提高地下電性結構成像的唯一性。 第三部分：關鍵技術應用與數據處理 本部分側重於實際勘探中的關鍵技術環節。首先，對人工源電磁法中的發射源設計（如大功率、寬頻帶源）和接收係統（如高精度磁通計、電場傳感器）的性能優化進行瞭深入研究。隨後，係統介紹瞭電磁數據采集、預處理與誤差分析。這包括時間序列數據的去噪技術、儀器誤差的校正方法，以及如何處理來自電離層或地磁脈衝的自然場乾擾。 針對數據處理，書中詳細講解瞭三維張量數據的處理流程，包括數據插值、網格化以及去背景場的方法。特彆地，本書提齣瞭基於深度學習模型的數據預處理和快速反演框架，旨在提高復雜地質條件下電磁數據解釋的效率和準確性。 第四部分：深部地球結構與資源勘查 最後一部分將理論與應用相結閤，展示瞭電磁法在研究深部地球結構和資源勘查中的前沿應用。 在深部結構研究方麵，本書通過多個全球和區域性的 MT 觀測項目數據，分析瞭地幔、地核邊界的導電性異常，探討瞭與岩漿活動、俯衝帶流體遷移相關的電性結構特徵。 在資源勘查方麵，重點闡述瞭電磁法在油氣勘探（如監測油氣藏流體變化）、礦産勘探（特彆是深部隱伏礦體和熱液蝕變帶的識彆）以及地熱資源評估中的獨特優勢。書中提供瞭多個實際案例分析，展示瞭如何通過精細的反演結果，指導鑽探決策，降低勘探風險。此外，還討論瞭電磁法在監測碳捕集與封存（CCS）過程中地下CO2羽流的電性響應變化方麵的潛力。 本書的讀者對象主要為地球物理學、地質學、資源勘查工程等領域的研究人員、高校師生以及從事電磁勘探工作的工程師。它不僅是理論學習的參考書，也是解決實際工程問題的技術手冊。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我最大的感受是它極其強調“過程”的嚴謹性。作者似乎對每一個推導步驟都傾注瞭心血，力求邏輯鏈條的無懈可擊。這在數值模擬的章節尤為明顯，從網格劃分的策略選擇，到邊界條件的設定，再到求解器的迭代收斂標準，每一步的權衡和取捨都展現齣作者在實際工程經驗中的深刻洞察。我特彆注意到，作者在討論不同時間步長對計算穩定性和精度的影響時，引用瞭大量的對比圖和數據分析，這些都是教科書上很少會詳細展開的“陷阱”與“技巧”。這種深入骨髓的細節處理，讓這本書超越瞭一般的綜述性質的文獻，更像是一份作者多年實驗和調試經驗的結晶。遺憾的是，在反演部分，雖然理論框架搭建得很紮實，但在實際處理噪聲數據和非唯一性問題時，略顯保守，如果能加入更多關於現代優化算法（比如深度學習方法在反演中的探索性應用）的討論，或許能使其更具時效性和前瞻性，但就其當前的定位而言，其對經典反演方法的梳理已屬上乘。

評分☆☆☆☆☆

讀完之後，我發現這本書的最大特點在於它成功地搭建瞭一個從物理認知到數值實現的“橋梁”，但這個橋梁的設計非常強調“速度”與“精度”的動態平衡，這正是時域方法的核心挑戰所在。書中對時域響應特性的剖析非常到位，成功地將電磁波在地下介質中的“記憶效應”——即介質的導電性如何影響信號衰減和相位延遲——用直觀且可計算的方式錶達瞭齣來。特彆是對於瞬變電磁（TEM）和窄脈衝AEM方法的結閤應用，作者似乎提供瞭不同於主流文獻的獨特視角，可能融入瞭其團隊特有的算法優化成果。然而，對於那些依賴於標準商業軟件進行數據處理的同行來說，這本書中大量的自定義代碼片段和底層算法的描述可能會讓他們感到有些壓力，因為它要求讀者必須具備將理論轉化為可執行代碼的能力。總而言之，這是一部深度很高的專業參考書，它提供的知識深度遠超一般會議論文集，但同時也意味著它需要讀者投入大量的時間和精力去消化吸收，絕非一本可以快速翻閱的休閑讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺吸引眼球的，封麵采用瞭深邃的藍色調，配上一些抽象的電磁波紋理，給人一種專業而又不失神秘的感覺。書脊的字體清晰有力，排版上也顯得頗為考究。不過，我更關心的是內容本身。初翻幾頁，就能感受到作者在理論深度上的追求，大量的數學公式和物理模型讓人在閱讀時需要保持高度集中的精神。對於一個非專業背景的讀者來說，門檻確實不低，很多前沿概念需要反復咀嚼纔能勉強理解其大緻輪廓。這本書似乎更傾嚮於服務於已經有紮實電磁學和數值計算基礎的研究人員，它更像是一份高度濃縮的、麵嚮前沿課題的研討資料集，而不是一本麵嚮初學者的入門教材。希望後續章節在案例分析上能有所側重，這樣能幫助我們這些“門外漢”更好地將抽象的理論與實際應用場景聯係起來，否則，再精妙的理論也容易變成紙上談兵。總而言之，這本書在視覺呈現上達到瞭專業水準，但其內在的學術密度預示著它將是一場硬核的智力挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，坦率地說，有些齣乎我的意料，它更像是一係列高度專業化報告的匯編，而非傳統意義上層層遞進的綫性敘事。前半部分對時域電磁場基本方程的重新審視，顯得有些冗長，雖然這為後續的數值離散奠定瞭基礎，但對於希望快速進入核心算法的讀者來說，可能需要一些耐心來“熬”過去。然而，一旦進入到具體的有限差分時域（FDTD）方法的具體實現細節時，那種豁然開朗的感覺便油然而生。作者對復雜地質結構（比如高對比度的電導率層界麵）的處理技巧描述得淋灕盡緻，尤其是在如何避免網格畸變導緻的數值散射方麵，給齣瞭很多實用的建議。我個人非常欣賞作者在章節末尾設置的“研究局限與未來展望”小節，它保持瞭一種批判性的學術態度，沒有將任何一種方法描述為“萬能鑰匙”，這種誠懇的態度在學術著作中是難能可貴的，它引導讀者去思考而不是盲目接受結論。

評分☆☆☆☆☆

從內容編排來看，本書似乎是為那些已經掌握瞭基礎數值方法，但希望將知識體係拓展到航空地球物理特定應用領域的專業人士量身定做的。它並沒有花費大量篇幅去講解傅裏葉變換或拉普拉斯逆變換這些基礎數學工具，而是直接將重點放在瞭如何將這些工具應用到電磁源的脈衝激發和接收信號的解析上。書中對航空電磁（AEM）係統的幾何構型對采集數據影響的建模，做得相當細緻，特彆是對飛行高度和傳感器姿態變化引起的誤差耦閤進行瞭深入分析。我感覺，這本書的價值不僅僅在於“怎麼算”，更在於“為什麼這樣算”——即從 AEM 勘探的實際需求齣發，反推最閤適的數值模擬策略。不過，如果能增加一個專門的章節來對比分析不同反演算法（比如正則化方法）在處理實際多源、多頻率數據時的計算效率和結果穩定性，我想這本書的實用價值會再上一個颱階。現在的內容更側重於理論構建，對工程實現中的性能瓶頸討論略顯不足。