(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211243244.3 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 四川中水成勘院工程物探 检测有限 公司 地址 610072 四川省成 都市青羊区浣花北 路1号 (72)发明人 胡清龙　王绪本　葛宝　曹萌　 李强强　郭明　王向鹏　王仕兴　 易国财　 (74)专利代理 机构 成都时誉知识产权代理事务 所(普通合伙) 5125 0 专利代理师 李春彦 (51)Int.Cl. G01V 3/38(2006.01) G01V 3/10(2006.01)G06F 9/50(2006.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/14(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 G-S变换的接地长导线源瞬变电磁快速正反 演方法及系统 (57)摘要 本发明涉及G‑S变换的接地长导线源瞬变电 磁快速正反演方法及系统， 属于地球物理电磁勘 探技术领域， 针对地面接地长导线源瞬变电磁 法， 提供一种基于G ‑S变换的接地长导线源瞬变 电磁快速正反演方法技术流程， 设计开发了一套 基于G‑S变换的接地长导线源瞬变电磁 法快速正 反演解释软件系统。 主要通过包含OMP并行计算 的G‑S算法加快正演计算过程， 通过单纯的OMP并 行计算加速反演过程， 极大的提高了接地长导线 源瞬变电磁 法正反演计算的效率， 解决了反演时 间长、 效率低的问题。 为快速获得现场接地长导 线源瞬变电磁勘探数据反演结果提供了技术支 撑。 权利要求书5页 说明书11页 附图3页 CN 115508898 A 2022.12.23 CN 115508898 A 1.G‑S变换的接地长导线源瞬变电磁快速正反演方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 通过汉克尔积分变换求 解垂直磁场分量 含有贝塞尔函数的内层积分； S2： 对垂直磁场分量 的外层采用高斯数值积分得到频率 域水平地层的磁场响应； S3： 通过包含OMP并行计算的G ‑S算法对S2中得到的频率域水平地层的磁场响应进行频 时变化， 最终得到时间域的正演响应， 在接地长导线源瞬变电磁正演 中的频时变换部分通 过G‑S算法在满足精度的前提下对正演效率进行 大幅度提升； S4： 在反演部分通过OMP并行计算， 在Jacobi矩阵的计算中派生出若干个线程执行并行 任务， 最终回归 迭代方程， 加快反演速度。 2.如权利要求1所述的G ‑S变换的接地长导线源瞬变电磁快速正反演方法， 其特征在 于， 步骤S1具体如下： 对接地长导线源瞬变电磁法中垂直分量 进行正演求解， 首先需要通过汉克尔积分 变换求解频率域垂直磁场分量 含有贝塞尔函数的内层积分； 垂直磁场分量 的表达式如下： 上式中 为垂直磁场分量的频率域磁场响应； 为采样角频率； 为电流强度； 设定导线源的中心位于坐标原点， 沿 轴向两侧延伸至 和 ； 为长导线上任意一点 坐标； 为偏移距离； 为测点到偶极源中心点位置的距离； 为 模式下的反射系数； 为空气介质波数； 为线圈接收高度； 为一阶Bessel函数； 为积分变量； 第一类一阶Bes sel函数的汉克尔积分形式为：            （4） 线性数字滤波公式为：               （5）               （6） 上式中 为滤波系数点数。 3.如权利要求2所述的G ‑S变换的接地长导线源瞬变电磁快速正反演方法， 其特征在 于， 步骤S2具体如下： 在对频率域垂直磁场分量 的内层进行积分变换求解后， 对其外层通过高斯数值积分权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115508898 A 2实现偶极场沿线源积分， 可 得到频率 域水平地层的磁场响应； 高斯数值积分的形式如下：        （7） 将外层积分代入式 （7） 可 得：         （8） 上式中 ； 为线源长度的一半； 为高斯数值积节点； 为积分系数； 为积 分点数； 采用12点高斯数值积分。 4.如权利要求3所述的G ‑S变换的接地长导线源瞬变电磁快速正反演方法， 其特征在 于， 步骤S3具体如下： 在得到频率域水平地层的磁场响应后， 通过频时变换将频率域中计算得到的电磁响应 转换为时间域的电磁响应； 通过G ‑S算法进行频时变换， G ‑S算法是纯实数运行， 需拉氏变换 变量 来替换频率域中的 ， 得到拉氏变换域中的感应电动势 ； 对于给定时间 ， 感 应电动势的瞬变响应 的转换公式为：            （9）                  （10） （11） 上式中 为滤波系数， 且 ， ； 为求和下限； 通过汉克尔积分变换、 高斯数值积分、 G ‑S频时变换算法将时间域的电磁响应推导出 来， 与均匀大地接地长导线源瞬变电磁线源解析公式进行对比验证； 解析表达式如下：       （12） 式 （12） 中， 为线源长度的一半； 为自由空间磁导率常数； 为电导率； 为偏移 距离； 为测点到偶极源中心点 位置的距离； 为误差函数。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115508898 A 3