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    三维地形大地电磁场的边界元模拟方法

    阮百尧 徐世浙 徐志锋

    阮百尧, 徐世浙, 徐志锋, 2007. 三维地形大地电磁场的边界元模拟方法. 地球科学, 32(1): 130-134.
    引用本文: 阮百尧, 徐世浙, 徐志锋, 2007. 三维地形大地电磁场的边界元模拟方法. 地球科学, 32(1): 130-134.
    RUAN Bai-yao, XU Shi-zhe, XU Zhi-feng, 2007. Modeling the 3D Terrain Effect on MT by the Boundary Element Method. Earth Science, 32(1): 130-134.
    Citation: RUAN Bai-yao, XU Shi-zhe, XU Zhi-feng, 2007. Modeling the 3D Terrain Effect on MT by the Boundary Element Method. Earth Science, 32(1): 130-134.

    三维地形大地电磁场的边界元模拟方法

    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 40344022

    详细信息
      作者简介:

      阮百尧(1962-), 男, 教授, 主要从事大地电磁研究.E-mail: rby@glite.edu.cn

    • 中图分类号: P631.3

    Modeling the 3D Terrain Effect on MT by the Boundary Element Method

    • 摘要: 提出了一种用边界元法计算大地电磁场三维地形影响的数值模拟方法.首先用矢量积分理论和电磁场边界条件, 将上半空间(空气)和下半空间(地下介质)两个区域电磁场边值问题变为仅对地形界面的两个矢量面积分方程, 其中一个计算磁场, 称磁场方程; 另一个计算电场, 称电场方程.然后将对地形界面的积分剖分为一系列的三角单元积分.在三角单元积分中, 假设单元中电磁场为水平均匀大地空间电磁场与地形影响的迭加, 并假设地形影响为常项, 这样既保证了计算精度又使得计算方法简便.通过分解和计算, 每一个矢量面积分方程分解为对应3个坐标方向的3个常量线性方程, 这些线性方程组成了对角占优的线性方程组, 可用SSOR方法求解.文中给出了2个三维地形上大地电磁视电阻率曲线的计算结果.

       

    • 图  1  区域与边界

      Ω1.空气; Ω2.地下均匀岩石; Γ.三维地形; Γ1和Γ2.分别表示上下部无穷远边界; n.表示法向

      Fig.  1.  Domain and boundary

      图  2  单元网格剖分示意图

      Fig.  2.  Gridding diagram

      图  3  算例2、3地形平面图

      Fig.  3.  Plan view of terrain in examples 2 and 3

      图  4  三维正地形上MT视电阻率曲线(T=0.1s)

      Fig.  4.  MT apparent resistivit y plot in t he uplifted t opography

      图  5  三维负地形上MT视电阻率曲线(T=0.1 s)

      Fig.  5.  MT apparent resistivity plot in the 3D depressed topography

      表  1  水平均匀大地上MT边界元法计算结果(T=0.1 s)

      Table  1.   Result obtained by the MT boundary element method in the horizontal homogeneous half-space

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    出版历程
    • 收稿日期:  2006-01-15
    • 刊出日期:  2007-01-25

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