一种频率域电磁测深方法、系统及电子设备与流程

1.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种频率域电磁测深方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.当前，电磁测深可分为天然和人工场源两种，常用的天然场源电磁测深法称为大地电磁测深法、音频大地电磁测深法，人工场源电磁测深法又可分为频率域电磁测深法(简称频率测深法)、时间域电磁测深法，频率测深法的场源可以是电性源(接地电极供电提供人工场源)，也可以是磁性源(不接地线框提供人工场源)。电性源频率测深研究中认为，因为在地面电偶源ab发射时均匀半空间大地表面电场的水平y分量不含有与频率相关的量，所以不能用来进行电磁测深,只可用于直流电法(几何尺寸测深)。
3.上述方式基于电偶源ab发射人工场源，在离ab中远距离的一定范围测量平行ab的电场分量ex或垂直ab的电场分量ey。但在实际施工项目中，受河流、池塘等地表水体和各类人文建筑物限制，采集ex、ey的mn电极布设困难，要采集到较完整的数据，或增加野外工作量降低生产效率，或弃点牺牲数据的完备性。


技术实现要素：

4.本发申请提供了一种频率域电磁测深方法、系统及电子设备，用以拓展了人工源电磁法的观测范围，提高了观测速度、精度和野外效率。
5.第一方面，本技术提供了一种频率域电磁测深方法，所述方法包括：
6.基于均匀大地表面电偶极，计算得到均匀大地表面柱坐标系下的电场以及磁场；
7.将所述柱坐标系下的电场以及磁场在笛卡尔坐标系下进行转换运算，得到所述笛卡尔坐标系下的电磁场；
8.根据所述笛卡尔坐标系下的电磁场，计算出频率域电磁测深的任意方向水平电场的全期视电阻率；
9.基于所述全期视电阻率进行频率域电磁测深。
10.在一种可能的设计中，基于均匀大地表面电偶极，计算得到均匀大地表面柱坐标系下的电场以及磁场，包括：
11.基于均匀大地表面电偶极，确定偶极电流；
12.根据所述偶极电流，计算得到均匀大地表面外上空间矢量位以及外下空间矢量位分量；
13.通过所述外上空间矢量位以及外下空间矢量位，计算得到所述均匀大地表面柱坐标系下的电场以及磁场。
14.在一种可能的设计中，所述柱坐标系下的电场通过如下公式计算得到：
15.[0016][0017]ez
＝0
[0018]
所述柱坐标系下的磁场通过如下公式计算得到：
[0019][0020][0021][0022]
其中，中i0、i1、k0、k1为虚宗量的贝塞尔函数。
[0023]
在一种可能的设计中，所述笛卡尔坐标系下的电磁场通过如下公式计算得到：
[0024][0025][0026]
其中，ρ表征均匀半空间电阻率，为均匀半空间电阻率的隐含项。
[0027]
在一种可能的设计中，根据所述笛卡尔坐标系下的电磁场，计算出频率域电磁测深的任意方向水平电场的全期视电阻率，包括：
[0028]
获取任意一点与电偶极矩夹角方向的水平电场；
[0029]
根据所述笛卡尔坐标系下的电磁场，计算出频率或电磁深的视电阻率；
[0030]
基于任意一点与电偶极矩夹角方向的水平电场以及视电阻率，计算得到任意方向电场的视电阻率；
[0031]
迭代计算任意方向电场的视电阻率，得到所述全期视电阻率。
[0032]
在一种可能的设计中，所述任意一点与电偶极矩夹角方向的水平电场通过如下公式计算得到：
[0033][0034]
其中，ρ表征均匀半空间电阻率，θ为任意一点与电偶极矩夹角。
[0035]
在一种可能的设计中，所述任意方向电场的视电阻率通过如下公式计算得到：
[0036][0037]
其中，ρa表征任意方向电场的视电阻率，mn为ex、ey的电极。
[0038]
在一种可能的设计中，所述任意方向水平电场的全期视电阻率通过如下公式计算得到：
[0039][0040]
其中，表征全期视电阻率。
[0041]
第二方面，本技术提供了一种频率域电磁测深系统，所述系统包括：
[0042]
计算模块，用于基于均匀大地表面电偶极，计算得到均匀大地表面柱坐标系下的电场以及磁场；
[0043]
转换模块，用于将所述柱坐标系下的电场以及磁场在笛卡尔坐标系下进行转换运算，得到所述笛卡尔坐标系下的电磁场；
[0044]
处理模块，用于根据所述笛卡尔坐标系下的电磁场，计算出频率域电磁测深的任意方向水平电场的全期视电阻率；基于所述全期视电阻率进行频率域电磁测深。
[0045]
第二方面，本技术提供了一种电子设备，包括：
[0046]
存储器，用于存放计算机程序；
[0047]
处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现上述的一种频率域电磁测深方法步骤。
[0048]
上述第二方面至第四方面中的各个方面以及各个方面可能达到的技术效果请参照上述针对第一方面或第一方面中的各种可能方案可以达到的技术效果说明，这里不再重复赘述。
附图说明
[0049]
图1为本技术提供的一种频率域电磁测深方法的流程图；
[0050]
图2为本技术提供的均匀大地表面中的坐标系示意图；
[0051]
图3为本技术提供的快速汉克尔变换系数的示意图
[0052]
图4为本技术提供的二层g型断面视电阻率对比示意图；
[0053]
图5为本技术提供的二层d型断面视电阻率对比示意图；
[0054]
图6为本技术提供的三层h型断面视电阻率对比示意图；
[0055]
图7为本技术提供的三层k型断面视电阻率对比示意图；
[0056]
图8为本技术提供的多层断面视电阻率对比示意图；
[0057]
图9为本技术提供的电流水平电场特征示意图；
[0058]
图10为本技术提供的水平、垂直方向水平电场平面等值线示意图；
[0059]
图11为本技术提供的ey快速视电阻率曲线示意图；
[0060]
图12为本技术提供的一种频率域电磁测深系统的结构示意图；
[0061]
图13为本技术提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0062]
为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本技术的描述中“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。a与b连接，可以表示：a与b直接连接和a与b通过c连接这两种情况。另外，在本技术的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
[0063]
下面结合附图，对本技术实施例进行详细描述。
[0064]
电磁测深可分为天然和人工场源两种，常用的天然场源电磁测深法称为大地电磁测深法、音频大地电磁测深法，人工场源电磁测深法又可分为频率域电磁测深法(简称频率测深法)、时间域电磁测深法，频率测深法的场源可以是电性源(接地电极供电提供人工场源)，也可以是磁性源(不接地线框提供人工场源)。电性源频率测深研究中认为，因为在地面电偶源ab发射时均匀半空间大地表面电场的水平y分量不含有与频率相关的量，所以不能用来进行电磁测深,只可用于直流电法(几何尺寸测深)。中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院2020年的科技项目《基于ab-ey方式的频率域电磁测深方法技术研究》研究认为，尽管表达式与频率无关，但电导率σ是一个与频率相关的量σ(f)，数值计算和野外实践的研究同时表明，ab-ey(e-ey)工作装置具有频率测深的功能。
[0065]
上述研究基于电偶源ab发射人工场源，在离ab中远距离的一定范围测量平行ab的电场分量ex或垂直ab的电场分量ey。但在实际施工项目中，受河流、池塘等地表水体和各类人文建筑物限制，采集ex、ey的mn电极布设困难，要采集到较完整的数据，或增加野外工作量降低生产效率，或弃点牺牲数据的完备性。研究任意方向水平电场e(e-e装置)的频率测深法成为解决上述难点的技术基础。
[0066]
基于上述问题，本技术提供了一种频率域电磁测深方法，该提出了电源性任意方向测量水平电场进行频率测深的方法。通过地面电偶源ab发射、地面接收任意方向水平电场e的正演计算程序，实现了相应的全期视电阻率计算过程。分析对比了任意方向水平电场e(含ex、ey方向)的视电阻率测深曲线，并且该ab-e工作系统可以进行频率域电磁测深。
[0067]
另外，该方法可以扩大了同一场源电磁频率测深数据采集范围，提高了野外生产效率，节约野外施工成本。同时，采用固定mn电极方向测量ex、ey时，若mn电极与高压线、动力电线、光纤等电磁干扰源方向一致，产生的电磁干扰较大，可以选择mn电极与干扰源方向垂直的方式采集数据，抑制电磁干扰。
[0068]
如图1所示本技术提供的一种频率域电磁测深方法的流程图，该方法包括：
[0069]
s1，基于均匀大地表面电偶极，计算得到均匀大地表面柱坐标系下的电场以及磁场；
[0070]
s2，将所述柱坐标系下的电场以及磁场在笛卡尔坐标系下进行转换运算，得到所述笛卡尔坐标系下的电磁场；
[0071]
s3，根据所述笛卡尔坐标系下的电磁场，计算出频率域电磁测深的任意方向水平电场的全期视电阻率；
[0072]
s4，基于所述全期视电阻率进行频率域电磁测深。
[0073]
具体来讲，频率域电磁测深法采用2个接地电极a、b向地下供电，在相对远区测量一对电场、磁场分量。由于ab间距离远小于ab到mn间的距离(收发距)，供电a、b场源可以看作为电偶极子，因此，这里首先说明均匀大地表面的电偶极子产生的电磁场。
[0074]
如图2所示为均匀大地表面有电偶极建立的笛卡尔坐标系的示意图，电偶极矩沿x轴。假设偶极电流为正弦波：
[0075]
e＝e0e-iwt
h＝h0e-iwt
ꢀꢀꢀ
(3-1)
[0076]
稳定场的麦克斯韦方程为：
[0077][0078]
式中e和h都是描述场的复变函数，可将电偶极的矢量位a定义如下：
[0079][0080]
联合式3-1、3-2有：
[0081][0082][0083]
式中k2＝iσμω，为波数的平方。矢量位a在y方向为0，即矢量位a可写为：
[0084]
a＝(a
x
,0,az)
ꢀꢀꢀ
(3-6)
[0085]
经推导计算，可以得到均匀大地表面(z＝0)外上、下半空间矢量位a的x、z分量：
[0086][0087]
式中j0、j1分别为0阶、1阶贝塞尔函数。由(3-4)、(3-7)经运算可以得到均匀大地表面柱坐标系下电场表达式：
[0088][0089]
均匀大地表面柱坐标系下磁场表达式：
[0090][0091]
式中i0、i1、k0、k1为虚宗量的贝塞尔函数。
[0092]
上述(3-8)、(3-9)是均匀大地表面的电磁场在柱坐标系下的表达式，它们在笛卡尔坐标系应用下式进行换算：
[0093][0094]
得到：
[0095][0096][0097]
由于电场ex中包含均匀半空间电阻率ρ的隐含项由于电场ex中包含均匀半空间电阻率ρ的隐含项e-ex广域电磁测深中将ex表达式改写为：
[0098][0099]
利用δv
mn
＝e
x
·
mn，形成视电阻率迭代求解公式：
[0100][0101]
式(3-13)与直流电法视电阻率定义类似，但包含f
ex
(ikr)的视电阻率隐含项，必需通过迭代求取全期视电阻率。(3-12)式中电场ey与均匀半空间大地电阻率ρ成正比，很容易导出e-ey频率或电磁测深的视电阻率表达式：
[0102][0103]
式(3-14)与直流电法视电阻率公式类似，前面项是装置系数。对于任意一点与x轴(电偶极矩)夹角为θ方向的水平电场为：
[0104][0105]
与ex类似，令与ex类似，令上式改写为：
[0106][0107]
得到任意方向电场e的视电阻率为：
[0108][0109]
式(3-15)为迭代计算任意方向水平电场全期视电阻率表达式。
[0110]
可控源音频大地电磁测深(csamt)理论中，在|kr|＞1的远区条件下，e
x
/hy和ey/h
x
与大地电磁测深一样，比值仅与频率、电阻率相关，而与发射、接收距离无关，其相应的视电阻率又称为卡尼亚电阻率，表达式为：
[0111][0112]
对于任意一点与x轴(电偶极矩)夹角为θ方向的水平电场e＝e
x
cosθ+eysinθ，其垂直方向水平磁场h
+
＝-h
x
sinθ+hycosθ,同样有类似的视电阻率表达式：
[0113][0114]
也就是说，在电流源发射的远区位置，任意一点的任意方向水平电场及其垂直方向水平磁场都满足卡尼亚电阻率条件，可以不拘于可控源音频大地电磁测深(csamt)中的e
x
/hy和ey/h
x
。
[0115]
进一步，阻止平行层间界面电流流动的电阻率ρ
l
和阻止垂直于分界面电流流动的电阻率ρn是不同的，某层的各向异性系数定义为该数值总是大于1，表1是某些岩石的典型值。
[0116]
岩石λρn/ρ
l
层状泥岩1.02-1.051.04-1.10页岩砂岩互层1.05-1.151.10-1.32层状砂岩1.10-1.291.20-1.65板状页岩1.10-1.591.20-2.50煤系地层1.73-2.553.00-6.50无烟煤2.00-2.554.00-6.50石墨质板岩和碳质岩互层2.00-2.754.00-7.50
[0117]
表1
[0118]
推导从层间电阻率ρn与层内电阻率ρ
l
的不同入手，得到界面间的递推关系，最终得到水平层状大地表面电偶极的电场表达：
[0119][0120]
水平层状大地表面电偶极的磁场表达：
[0121][0122][0123]
式中ρ为层内电阻率ρ
l
，r
*
、r等其它参数分别为：
[0124][0125]
上述是柱坐标系中的表达式，与均匀大地表面电磁场一样，先利用(3-10)式求解笛卡尔坐标系下的e
x
、ey、h
x
、hy，再分别求取任意方向的水平电场和磁场及其比值的模。
[0126]
进一步，水平层状大地表面电偶极的电磁场表达式都是贝塞尔函数在(0，∞)区间的积分，这些积分式实际是一种汉克尔变换式，层状大地表面电偶极、磁偶极的电磁场数值计算一般都是通过快速汉克尔变换实现。这里简单叙述快速汉克尔变换正演计算的原理步骤。
[0127]
层状大地表面电偶极、磁偶极的电磁场可以统一写成：
[0128][0129]
式中jn是n阶第一类贝塞尔函数，实数n大于-1，引入变换式：
[0130][0131]
式中μ,ν为快速汉克尔变换中的新变量，区间为(-∞，∞)；r0为选定的常数。引入新函数：
[0132]
f(μ)＝f(λ)
ꢀꢀ
λg(ν)＝g(r)r
[0133]
式(3-21)重写为：
[0134][0135]
也就是说，g是函数f和hn的褶积，这里hn(μ)＝jn(μ)e
μ
。它的离散形式为：
[0136][0137]
据式(3-23)，上述离散形式表达式的实际数值计算式可写为：
[0138][0139]
式中称为快速汉克尔变换滤波系数，可以通过傅里叶变换得到，也可以通过很多公开渠道获得。
[0140]
参照图3所示的快速汉克尔变换系数，汉克尔系数根据需要选择不同的长度，计算结果会稍有差别，研究过程中试验了几组公开发表的汉克尔系数，并与编程傅里叶变换计算得到的系数进行了比较，计算结果差别不大，相对变化小于0.01％，可以忽略不计。图3-是利用傅里叶变换计算得到的-100～150间0阶和1阶汉克尔变换系数，图中可以看出，n大于0时系数随n的增大振荡衰减速，因此汉克尔系数范围一般并不对称截取。
[0141]
进一步，在本技术实施例中，广域电磁法作为一种频率域电磁勘探方法，人工场源可以是电性源，也可以是磁性源，发射、接收的组合方式也有多样，目前普遍使用的是ab-ex(又称e-ex)方式。通过模型计算就不同方向水平电场定义的全期视电阻率曲线进行对比。具体分析结果如下：
[0142]
1、g型断面
[0143]
g型断面模型参数：发射场源位于a(-500，0)、b(500，0)，接收点位于(2480，4300)，浅层电阻率为50欧姆
·
米，厚度200米，基底电阻率为500欧姆
·
米。图4是水平电场x方向(ab-ex)、y方向(ab-ey)、与x轴成30度方向、与x轴60度方向全期视电阻率曲线，频率高于100hz，4条曲线基本重合；频率100-10hz间，4条曲线出现分叉，但变化趋势一致；频率小于10hz，ab-ey、60度方向电场视电阻率开始趋于一个固定值，ab-ex、30度方向电场全期视电阻率仍缓慢增大；频率小于1hz后，4个方向电场视电阻率都趋于一个固定值，分别为511、
357、279、337欧姆
·
米，它们也是直流电法的视电阻率。4个方向电场定义的全期视电阻率曲线都反映了地层电阻率的变化特征，也就是说都可以探测到200米下部的高阻基底层。探测深度按趋肤深度的估算，深度小于300m时4个方向电场定义的全期视电阻率均方根相对误差小于5％(如表2所示)，勘探深度小于1000米(频率大于24hz)所有频率全期视电阻率均方根误差为9.60％。
[0144]
[0145][0146]
表2
[0147]
2、d型断面
[0148]
d型断面模型参数：发射场源位于a(-500，0)、b(500，0)，接收点位于(2480，4300)，浅层电阻率为500欧姆
·
米，厚度200米，基底电阻率为50欧姆
·
米。图5是4个方向水平电场定义的全期视电阻率曲线，4条曲线基本重合，最终视电阻率趋于固定值50欧姆
·
米，所有频率4个方向全期视电阻率总圴方相对差为2.72％。说明它们都可以探测到低阻基底，具有同样的频率测深功能。
[0149]
3、三层h型断面
[0150]
h型断面模型参数：发射场源位于a(-500，0)、b(500，0)，接收点位于(2480，4300)，由浅到深三层电阻率分别为100、10、200欧姆
·
米，盖层厚度200米，中间层厚度50米。图6是4个方向水平电场定义的全期视电阻率曲线，频率高于50hz，4条曲线基本重合，视电阻率曲线形态与d型断面一致；频率50-7hz间,4条曲线出现分化现象，表现为与x轴60度方向水平电场全期视电阻率有一个假极小值，随后变化趋势一致，4条曲线全期视电阻率随频率降低而增大；频率小于7hz，ab-ey、ab-ex60全期视电阻率开始趋于一个固定值，ab-ex、ab-ex30全期视电阻率仍缓慢增大；最终4个方向水平电场的视电阻率都趋于固定值，分别为208.3、161.6、138.0、155.7欧姆
·
米。4种方式都反映了h型断面的地层电阻率的变化特征，也就是说4个方向水平电场都可以探测到250米下部的高阻层(基底)。
[0151]
4、三层k型断面
[0152]
k型断面模型参数：发射场源位于a(-500，0)、b(500，0)，接收点位于(2480，4300)，由浅到深三层电阻率分别为50、500、50欧姆
·
米，盖层厚度200米，中间层厚度100米。图6是4个方向水平电场定义的全期视电阻率曲线，频率高于10hz，两条曲线基本重合；10hz～0.1hz段视电阻率出现交叉变化，频率低于0.1hz，4条曲线都趋于一个固定值，分别为45.8、55.4、60.2、56.6欧姆
·
米，对应为装置的直流电法视电阻率。4种方式都反映了地层电阻率由浅到深低～高～低的变化特征，也就是说4个方向水平电场都可以探测到300米下部的低阻基底。从数值上分析，探测深度848m以浅(频率大于10hz)的4个方向视电阻率均方根相对差大都在2％以内，总均方根相对差5.66％(如表3所示)。
[0153]
[0154][0155]
表3
[0156]
从上面4种典型地电断面4个方向水平电场全期视电阻率曲线对比分析可以得到下面的认识：
[0157]
1、高频段，4个方向水平电场(4种装置)的视电阻率测深曲线基本重合。
[0158]
2、中频段，4种装置方式的视电阻率测深曲线出现分叉现象，但变化规律一致，反应出地层电性变化特征。
[0159]
3、低频段，当频率低于特定的频率，全期视电阻率曲线都会趋于某个固定值，但不同方向水平电场定义的全期视电阻率的起始频率不同，ab-ex装置方式视电阻率趋于固定
值的起始频率最低。从这点上分析，由于频率低到一定程度，趋肤深度与收发距相比较，趋肤深度已经接近收发距、甚至大于收发距，改变频率不再有测深的作用，视电阻率固定值为装置的直流电法视电阻率。
[0160]
另外，d型断面和k型断面都是低阻基底，k型断面(图6)4种装置方式低频段视电阻率曲线分叉(不一致)，而d型断面(图4)基本一致。总体来说，d型、k型断面(低阻基底)4个方向水平电场视电阻率总均方根相对误差小于g型、h型断面(高阻基底)。
[0161]
5、多层模型断面
[0162]
上面的分析基于二层、三层地电模型，下面根据山西晋煤某矿电阻率测井曲线进行电性分层(表4所示)，建立水平层状大地模型，进行ab-ex、ab-ex30、ab-ex60、ab-ey等4种装置的正演并计算全期视电阻率。
[0163]
深度(米)厚度(米)电阻率(欧姆
·
米)地层606018新生界、上石盒子组17211250上石盒子组2204891上石盒子组2624236上石盒子组3266493下石盒子组3462056下石盒子组41670152山西组、太原组516100180太原组5362020太原组、本溪组
ꢀꢀ
1000奥陶系
[0164]
表4
[0165]
发射场源与接收点mn的空间位置保持不变，收发距为4.9km，电偶极ab与omn(o为ab中点)的夹角60
°
。图7是计算得到的视电阻率曲线，频率高于100hz时4种方式视电阻率曲线基本重合，频率100～10hz间电阻率曲线分叉现象，低频段4条曲线都趋于一个固定值。与上面的层状模型一样，4个方向水平电场视电阻率变化都反应了地层电性特征。
[0166]
下面通过具体的应用场景来对本技术技术方案做进一步的说明。
[0167]
说先来讲，本技术提供的频率域电磁测深方法，使用ab发射的电流源，测量水平电场的x、y分量及与x轴成30、60度的分量得到的视电阻率都可以反映地层的电性变化，可以进行频率测深。那么除了地形、干扰条件的限制，因此可以选择地层电阻率50欧姆米、ab长1000m、频率6hz进行计算，图8是总电场大小及方向角度等值线图，图8中可以看出，选择好电场测量方向，都可以测量到时足够强度的电场信号。
[0168]
在csamt探测中，可以测量e
x
、hy或ey、h
x
两对分量，e
x
、ey电场大小可以用图9描述，根据数值大相应测量范围，不同地段选择不同的测量方向。同样地可以计算测量15、30、45、60、75度角方向水平电场的等值线，并选择相应的测量范围。
[0169]
进一步，频率域电磁测深法的csamt视电阻率前面推导了频率电
磁测深法ab-e装置方式的视电阻率fe(ikr)是一个包含复宗量指数的函数，视电阻率的计算只能借助迭代方法，迭代的初始值影响计算的速度。作为特例，ab-ey装置频率域电磁测深法的视电阻率表达式关系简单，视电阻率与ey/i成正比，野外可以快速求取视电阻率，甚至利用u
mn
/i曲线判断电磁测深是否探测到拟探测目标层。
[0170]
图10是某煤矿实测y方向电流归一化mn电位差与视电阻率曲线，图10中可以看到2条曲线在对数坐标下平行。通过分析电位差曲线可以间接分析视电阻率曲线，依据勘探区的已知的电性条件，可以判断出是否探测到目标层。如图10中电阻率曲线在频率小于100hz时随着频率的降低电阻率增大，反映了本溪组低阻铝土岩地层进入奥陶系高阻灰岩地层，分析采集参数满足勘探任务要求。
[0171]
进一步，人工源频率域电磁测深勘探中绕不开的一个问题是，发射、接收距离多少时能达到目的勘探深度，csamt勘探中早期认为收发距为4倍以上的最大勘探深度是合适的，随着技术应用的发展，目前收发距为9倍以上的趋肤深度(13倍勘探深度)才能满足远区条件。在实际应用中，为了平衡远区条件和高信噪比，收发距普遍采用6～8倍的勘探深度。这是由于频率域电磁勘探中人工建立的电磁场源的远区、过渡区、近区3个分带，远区的电磁波场为平面波，通过改变频率达到测深；过渡区的电磁波介于平面波与球面波之间，通过改变频率也可以进行测深，广域电磁法的先进性就是利用了人工场源的过渡区信息；近区的电磁波场为球面波，改变频率没有测深作用，测深由发射—接收装置的空间位置关系(几何尺寸)决定，视电阻率实际是直流电法的视电阻率。
[0172]
在实际应用中，csamt勘探通过双对数坐标下卡尼亚视电阻率—频率曲线45
°
上升判断测深进入了近场区。通过研究ab—e装置方式的视电阻率曲线，随着频率的降低，视电阻率趋于某个固定值，频率再变小时视电阻率基本不改变，也就是进入近场区，视电阻率为对应装置的直流电法视电阻率，已经不能进行频率测深。图11是ab-ex、ab-ey两种装置方式的收发距与趋肤深度比、视电阻测深曲线综合图，图中可以看到，若按收发距小于4倍趋肤深度范围定义近场区，也就是频率小于9hz进入近场区，上述4种装置方式频率测深的视电阻率还处于上升期，还可以进行频率测深。图中显示收发距小于1.3倍趋肤深度(频率小于4hz)时ab-ey装置方式视电阻率才趋于一个固定值，再改变频率不能进行频率电磁测深，但ab-ex装置方式视电阻率还在变化。
[0173]
在电磁测深勘探中探测深度用倍的趋肤深度估算，直流电法勘探深度用ab-mn间距离估算，从上面分析认为，ab-e装置频率测深的最大勘探深度应该为该装置直流电法的最大勘探深度。
[0174]
另外需要说明是，通过测量任意方向水平电场进行电磁测深，但由于不同方向水平电场定义的全期视电阻率在低频渐近端出现分叉现象(数值有一定的差别)，尽管不影响正常目标层的探测，但同一勘探区尽量测量同一方向水平电场，或者mn方向不要变化太大。
[0175]
综上来讲，在申请提实施例提供了一种频率域电磁测深方法，通过该方法可以一次发射、接收多个频率的电磁波场信号，电磁场数据的采集区域不局限于传统的可控源音频大地电磁法和“频率测深法”的“远区”，扩展了频率域电磁测深的适用范围，视电阻率计
memory，ram)、静态随机访问存储器(static random access memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器402是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储器402还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
[0187]
通过对处理器401进行设计编程，可以将前述实施例中介绍的频率域电磁测深方法所对应的代码固化到芯片内，从而使芯片在运行时能够执行图1所示的实施例的频率域电磁测深方法的步骤。如何对处理器401进行设计编程为本领域技术人员所公知的技术，这里不再赘述。
[0188]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0189]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0190]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0191]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0192]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。