第3章 MT Zohdy二维带地形反演成像技术

虽然大地电磁法是一种成熟的地球物理方法，但同样面临着如何在复杂地形条件下提高资料解释可靠性和精度的问题。在经典的大地电磁场理论中，将场源视为垂直入射的平面电磁波场。然而在起伏地形条件下（如山区），大地电磁场的分布会受地形影响而发生畸变，特别是在地形起伏的幅度可以与趋肤深度相比拟的情况下，会严重影响MT资料反演解释的可靠性。到目前为止，在MT资料的反演解释中如何有效消除地形影响依然是比较困难的问题。因此，如何消除或减小地形的影响就成为改善大地电磁测深应用效果的重要问题。

地形对MT的影响研究很早就引起了国内外学者的高度关注，Chouteau和Bouchard（1988），Wannamaker、Stodt和Rijo（1986）用有限元法模拟了二维地形对大地电磁测深信号的影响；Xu S. Z.和Zhou H.（1977）用边界元法模拟了二维地形影响；徐世浙（1994）用有限元法实现MT二维起伏地形正演模拟；史明娟等（1997）采用矩形单元、双二次插值有限单元法模拟了二维地形影响；王绪本等（1999）用矩形、双线性插值有限元法模拟地形条件下MT二维地电结构的MT响应，并采用比值法消除地形干扰场；陈小斌等（2000）用三角单元、线性插值有限元直接迭代法模拟MT二维起伏地形MT响应；刘云、王绪本（2009、2010）使用自适应地形四边形网格剖分、单元内采用双二次插值有限元模拟了地形的影响，取得了较满意的效果。由于实际地形曲线往往遵循二次曲线变化，因此采用线性插值、矩形网格剖分的有限单元法，很难模拟出野外实际地形，难以保证计算精度。

本章采用带地形正演模拟算法程序（刘云、王绪本，2009、2010），采用适应实际地形的任意四边形网格剖分、二次插值的有限单元法对地形进行了模拟，重点分析若干典型地形模型对MT视电阻率和阻抗相位畸变异常规律；分析了碌曲—中江和名山—广元实际的地形对大地电磁响应的影响，并采用MT Zohdy二维带地形反演成像技术消除了地形影响。本章的研究工作有助于提高MT解释的可靠性和精度，对后续章节MT/LMT资料的处理和解释具有重要的指导意义并提供技术保障。