本发明涉及一种地下直流电阻率成像探测方法，具体是一种基于网络并行电法的三维跨孔电阻率层析成像方法。
背景技术
三维电阻率层析成像探测方法是直流电阻率法中的一种，是将探测电极放入多个钻孔(三个或三个以上)中采集电流和电位信号的一种孔中(或井中)的探测方法。该方法对钻孔包围区域内部异常体的探测精度和分辨率明显优于常规直流电阻率法，在矿产、能源、水文地质灾害勘探等领域得到广泛应用。随着城市地下空间开发的快速发展，采用三维跨孔电阻率层析成像探测方法对地铁等建设过程中遇到的孤石、溶洞等地质灾害的进行精细探查，对城市地下空间安全开发具有重要现实意义。
目前三维跨孔电阻率层析成像探测方法在进行成图时主要采用有限差分或有限元的三维电阻率成像方法。对于多个钻孔(三个或三个以上)包围三维空间体的视电阻率成图方法尚未见有研究。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于网络并行电法的三维跨孔电阻率层析成像方法，采用网络并行电法对于多个钻孔包围三维空间体的视电阻率分布成图，进而根据成图反映出地下异常体的空间分布特征，便于后续地下空间开发时提供数据支撑。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于网络并行电法的三维跨孔电阻率层析成像方法，其具体步骤为：
a、在地面钻设至少三个垂直钻孔，且所有垂直钻孔在地面上的投影点均在同一个圆的圆周线上；
b、在每个垂直钻孔内布设电极测线；
c、以网络并行电法对测线上电极进行多次三电极视电阻率采集，所述三电极由一个供电电极和两个测量电极组成；
d、根据每次采集的三电极空间位置进行分类并确定其类型；
e、根据不同类型的三电极空间位置确定其相应的视电阻率所处三维空间位置的计算方法，进而得出不同类型的视电阻率所处的三维空间位置；
f、重复步骤d至e，直至得出采集的所有三电极的视电阻率三维空间位置后停止；
g、将得出的所有三电极的视电阻率三维空间位置，采用插值法处理后得到地下三维视电阻率空间分布图；
h、最终根据视电阻率空间分布情况，完成对钻孔间地质构造的探测。
与现有技术相比，本发明采用网络并行电法先采集多个三电极的视电阻率及其坐标，然后对不同的三电极的位置进行分类，根据不同类型的三电极空间位置确定其相应的视电阻率所处三维空间位置的计算方法，进而得出不同类型的视电阻率所处的三维空间位置，最后生成多个钻孔包围三维空间体的视电阻率分布图，进而根据分布图反映出地下异常体的空间分布特征，便于后续地下空间开发时提供数据支撑。
附图说明
图1是本发明中多个钻孔测线的三维模拟示意图；
图2是本发明中以图1中点o'为原点建立的三维坐标图；
图3是图1的三维电法模型的示意图；
图4是本发明中a、m、n的y坐标和z坐标相同的示意图。
图中：ρ为视电阻率。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明的具体步骤为：
a、在地面钻设至少三个垂直钻孔，且所有垂直钻孔在地面上的投影点均在同一个圆的圆周线上；
b、在每个垂直钻孔内布设电极测线；
c、以网络并行电法对每个垂直钻孔进行多次三电极视电阻率采集，所述三电极由一个供电电极和两个测量电极组成；
d、根据每次采集的三电极空间位置进行分类并确定其类型；
e、根据不同类型的三电极空间位置确定其相应的视电阻率所处三维空间位置的计算方法，进而得出不同类型的视电阻率所处的三维空间位置；
f、重复步骤d至e，直至得出采集的所有三电极的视电阻率三维空间位置后停止；
g、将得出的所有三电极的视电阻率三维空间位置，采用插值法处理后得到地下三维视电阻率空间分布图；
h、最终根据视电阻率空间分布情况，完成对钻孔间地质构造的探测。
进一步，设垂直钻孔的半径为r，底面圆心为o'点，电极测线的长度为xi，每个电极的三维坐标为(x，yz)；其中x∈[0，xi]，y∈[-r，r]，z∈[-r，r]。
进一步，设三电极中供电电极为a和两个测量电极分别为m和n，其坐标分别为a(x1，y1，z1)，m(x2，y2，z2)，n(x3，y3，z3)；设点
设探测深度h＝h0oa，深度系数h0的取值范围0.2～1，其中：
进一步，每次采集的三电极空间位置的类型确定及得出不同类型的视电阻率所处三维空间位置的具体过程为：设每次采集的三电极视电阻率ρ三维空间位置为(x0,y0,z0)；若当前采集的三电极中
a、若x1＝x2＝x3，则判断:
①若(x1-h)∈[0,xi]，则
②若(x1+h)∈[0,xi]，则
③若(x1-h)与(x1+h)均在区间[0,xi]内，则坐标
b、若a、m、n的y坐标和z坐标相同，即y1＝y2＝y3和z1＝z2＝z3，此时a、m、n在同一条电极测线上；过m、n中点
从而可得三维空间位置：
c、若电极a、m、n的空间坐标位置不符合a和b的条件，则采用如下过程确定视电阻率ρ所处的三维空间位置(x0,y0,z0)；
设直线l的方向向量为(a,b,c)，已知直线l垂直于面amn。
am向量坐标为(x1-x2,y1-y2,z1-z2)，an的向量坐标为(x1-x3,y1-y3,z1-z3)，mn向量坐标为(x2-x3,y2-y3,z2-z3)
①若x1≠x3，则
b＝1
②若x1＝x3，则
b＝1
根据
得：
或：
在得出的结果中，若x0∈[0,xi]，则点(x0,y0,z0)在勘探体积内，确定其为视电阻率ρ的三维空间位置，否则舍弃。