时间域航空电磁数值模拟与反演研究

时间域航空电磁法（也称航空瞬变电磁法）是一种快速高效的勘探手段，凝聚着许多高技术成分。
《时间域航空电磁数值模拟与反演研究/中南大学地球科学学术文库》系统总结了作者课题组多年来在时间域航空电磁法正演模拟与反演成像方面的一系列研究成果。
《时间域航空电磁数值模拟与反演研究/中南大学地球科学学术文库》主要介绍了航空瞬变电磁一维正演算法、定性和半定量解释算法、一维反演算法、2.SD有限差分正演模拟算法、2.5D有限单元正演模拟算法和2.5D有限单元反演成像算法的理论推导和程序实现。书中涉及了大量的数学方程，如汉克尔变换、傅氏变换、G-S逆拉氏变换、Chave-连分式变换、有限差分法和有限单元法等，详细阐述了怎样利用这些数学变换求解复杂的瞬变电磁场问题，很有参考价值。每章还计算了一些典型的地质模型，可以帮助理解地质模型与二次瞬变场之间的因果关系。
《时间域航空电磁数值模拟与反演研究/中南大学地球科学学术文库》的读者对象为地球物理专业高年级大学生、硕士和博士研究生、科技工作者，也可作为应用数学、应用物理专业师生的参考材料。

强建科，男，1967年出生，副教授，博士，现任教于中南大学地球科学与信息物理学院。2006年博士毕业于中国地质大学地球物理与空间信息学院地球探测与信息技术专业。长期从事地球物理电磁法正演与反演成像、工程地球物理应用等教学与研究工作。先后主讲了电磁法勘探原理、地球物理概论、固体地球物理学、Matlab程序设计与应用等课程。主持国家自然科学基金课题2项、国家“863”计划专题1项、国家深部探测项目专题1项。发表学术论文55篇，其中被SCI、EI收录13篇，出版专著1本。
汤井田，男，1965年出生，博士，中南大学教授，博士研究生导师。1992年毕业于中南工业大学，获工学博士学位。1994年晋升教授，1998年被评为博士研究生导师，同年以不错访问学者留学美国劳仑兹（伯克利）国家实验室；中国地球物理学会会员，美国勘探地球物理学家协会（SEG）会员。主要从事电磁场理论、应用及信号处理方面的研究，已发表学术论文200篇以上。主持国家科技专项、国家“863”高技术研究发展计划、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等科研项目近30项。

第1章 绪论
1.1 时间域航空电磁正演模拟与反演方法研究现状
1.1.1 有限差分法
1.1.2 有限单元法
1.1.3 积分方程法
1.2 时间域航空电磁三分量及其梯度张量研究现状
1.3 不同波形激励、各向异性介质的时间域电磁响应研究现状
第2章 时间域航空电磁法一维正演算法
2.1 一维正演理论
2.2 逆拉氏变换
2.3 汉克尔变换
2.4 发送波形的影响
2.5 -维正演算例与分析
2.5.1 不同装置类型的响应比较
2.5.2 不同装置参数的响应比较
2.5.3 不同模型的响应比较
2.6 高精度Chave-连分式变换
2.6.1 理论
2.6.2 数值试验
2.6.3 小结
第3章 时间域航空电磁法一维定性分析
3.1 全时域视电阻率的计算
3.1.1 视电阻率的计算方法概述
3.1.2 全区视电阻率的计算方法
3.1.3 全时域视电阻率的算例与分析
3.2 电导率深度转换——浮动薄板法
3.2.1 电导率深度转换方法（CDT）概述
3.2.2 不导电介质中良导薄板的瞬变电磁场
3.2.3 浮动薄板法
3.2.4 浮动薄板法的算例与分析
3.3 基于虚拟背景场的相对感应电动势研究
3.3.1 相对感应电动势的定义
3.3.2 计算虚拟背景场
3.3.3 虚拟背景场对相对感应电动势的影响
3.3.4 算例及快速地质解释
3.3.5 小结
第4章 时间域航空电磁法一维反演算法
4.1 最光滑模型反演——奥康姆反演法
4.1.1 奥康姆反演的思想
4.1.2 奥康姆反演算法
4.1.3 奥康姆反演法的算例与分析
4.2 模型交替调整反演法
4.2.1 建立插值函数表
4.2.2 计算初始模型
4.2.3 模型参数调整
4.2.4 模型交替调整方法的算例与分析
4.3 小结
第5章 时间域航空电磁法2.5 D有限差分正演模拟
5.1 瞬变电磁法二维有限差分正演模拟
5.1.1 控制方程
5.1.2 网格离散及DuFort-Frankel差分方程的推导
……
第6章 时间域航空电磁法2.5 D有限元正演模拟
第7章 时间域航空电磁法2.5 D非线性共轭梯度反演
参考文献
附录A 均匀半空间上空矩形回线源形成的瞬变电磁场
附录B 单元面积分