瞬变电磁场探测中低阻屏蔽层影响的时-频分析

闫述¹，石显新²，陈明生³，傅君眉²

(1.江苏大学计算机科学与通信工程学院,江苏,镇江,212013;
2.西安交通大学电子与信息工程学院,陕西,西安,710049;
3.煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710054)

摘要:瞬变电磁法在低阻覆盖层地区施工时会受到低阻层的屏蔽影响.虽然观测数据如感应电动势有较大的数值,但实际上探测深度却大大减小了.当有上覆低阻层存在时,要探测同样的深度,需要较长的观测时间.采用平滑伪Wigner-Ville分布和Gabor展开,分别将典型的二层地电模型(D、G型)与三层地电模型(H、A、K、Q型)的感应电动势衰减曲线映射成为时间-频率平面上的二维信号,通过对时-频能量谱的分析及模型之间的对比研究表明,瞬变电磁场能量在低阻层中聚集和损耗,尤其是对于描述我国华北型煤田的A型地电模型(地表为低阻层),瞬变电磁场的能量在由地面向下扩散的过程中,能量通过基底以上各低阻层的聚集和损耗,到达最有观测意义的底层界面(奥灰与煤系的界面)时,已经消耗殆尽.因此,当在A型模型地层地区进行瞬变电磁勘探时,应充分考虑低阻屏蔽层的影响,在施工设计时应选择较长的观测时窗以保证探测深度,并采用大功率仪器来提高信噪比.

关键词:瞬变电磁场; 低阻屏蔽层; Wigner-Ville分布; Gabor展开; 时-频分析; 能量分布;

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