本发明涉及地质勘探领域,特别是涉及一种三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统。
背景技术:
1、电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异,通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究,寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。
2、电阻率法是常用的电法勘探方式之一,电阻率法利用地壳中不同岩石间导电性(以电阻率表示)的差异,通过观测与研究在地下人工建立的稳定电流场的分布规律,来寻找煤和其它有益矿产和地下水,以及解决有关地质问题的一种电法勘探方法。三维高密度电法是通过电阻率法在待测地质布置密集的电极,通过测量地质中各个测点的视电阻率,进行拟合获得该地质的视电阻率三维图。然而,三维高密度电法在不良地质勘探时,由于不良地质不均匀和矿体变化频繁,导致测得的视电阻率与实际视电阻率相差较大,进而使得构建的视电阻率三维图不够精确。
技术实现思路
1、经申请人研究发现:在三维高密度电法对不良地质进行勘探时,由于地质的不均匀,可能使得两个供电电极之间存在多个矿体的变化(使得同一电流场的同一电流线电阻变化跨度大,而在均匀地质的情况下同一电流线电阻变化均匀,根据视电阻求解公式可以准确求解),这样测得的视电阻率与测点的实际视电阻率相差较大。进而使得后续构建的视电阻率三维图不够精确。
2、有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,旨在对测得的视电阻率进行修正,以减少地质不均匀带来的影响,提高视电阻率三维图的精确度。。
3、为实现上述目的,本发明提供了一种三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,所述系统包括:测量单元,所述测量单元包括供电电极阵列和测量电极阵列,所述测量电极阵列中的各个测量电极根据测量需求穿插设置在所述供电电极阵列之中,所述系统还包括主控制器,所述主控制器与所述测量单元进行通信连接;
4、所述主控制器包括:视电阻率采集模块、视电阻率修正模块、电阻层析成像三维图构建模块;
5、所述视电阻率采集模块,用于控制所述供电电极阵列中的各个所述供电电极按照所述测量需求依次进行供电;在所述供电电极阵列每次进行供电时,通过所述测量电极阵列采集对应的视电阻率rm,n;其中,所述视电阻率rm,n按照其对应的测点深度进行分层,m为层级,所述m越小所述视电阻率rm,n对应的测点深度越浅,n为每一层级对应视电阻率按位置顺序排布的编号;
6、所述视电阻率修正模块,用于按照层级从浅至深依次根据所述视电阻率rm,n的位置,获得与所述视电阻率rm,n属于同一电流线的上层级第一视电阻率rm-1,n+1和上层级第二视电阻率rm-1,n-1;判断所述视电阻率rm,n是否满足且若是,则无需所述视电阻率rm,n进行修正,若否,则使获得修正视电阻率r'm,n对所述视电阻率rm,n进行修正;其中,第一层级的视电阻率r1,n无需进行修正,rm下为所述视电阻率rm,n对应位置在地质均匀情况下的标准视电阻率,rm上为所述上层级第一视电阻率rm-1,n+1和所述上层级第二视电阻率rm-1,n-1对应位置在地质均匀情况下的标准视电阻率;
7、所述电阻层析成像三维图构建模块,用于对经所述视电阻率修正模块处理后的各个所述视电阻率rm,n进行拟合,构建待测地质对应的视电阻率三维图。
8、可选的,所述采集模块具体用于:
9、控制所述供电电极阵列中的电极按照所述测量需求依次两两组合进行供电,并通过对应的两个所述测量电极获得正在供电的所述供电电极对应的所述视电阻率rm,n。
10、可选的,所述系统还包括:干扰检测模块;所述干扰检测包括多个检测电极;
11、所述干扰检测模块,用于在所述供电电极阵列在供电前,对所述待测地质进行电流场检测;响应于待测地质中电流场强度超过第一阈值,发出检测告警提醒。
12、可选的,所述系统还包括:电流强度控制模块;
13、所述电流强度控制模块,用于根据所述待测地质的初始地貌判断,控制所述供电电极阵列以第一电流强度向所述待测地质进行供电;判断测量电极阵列检测到的电位差是否大于标准观察电压,若是,则正常采集电位差数据;若否,则增大供电电流,直至测量电极阵列检测到的电位差大于所述标准观察电压。
14、可选的,所述电阻层析成像三维图构建模块包括:分类子模块、剖面构建子模块以及三维构建子模块;
15、所述分类子模块,用于对经所述视电阻率修正模块处理后的各个所述视电阻率rm,n进行剖面分类,获得位于同一剖面内的所述视电阻率rm,n;
16、所述剖面构建子模块,用于对同一剖面内的所述视电阻率rm,n进行拟合,获得所述待测地质的多个视电阻率剖面;
17、所述三维构建子模块,用于对多个所述视电阻率剖面进行拟合,获得所述视电阻率三维图。
18、可选的,所述系统还包括:视电阻率计算模块;
19、所述视电阻率计算模块,用于根据求解所述视电阻率rm,n;其中,v为所述视电阻率rm,n对应的所述测量电极两端的电位差,i为所述视电阻率rm,n对应的所述供电电极提供的电流强度,k为装置系数,所述装置系数k通过所述视电阻率rm,n对应的两个所述测量电极和两个所述供电电极两两之间的位置关系求解获得。
20、本发明的有益效果:1、本发明通过视电阻率采集模块控制测量单元采集各个视电阻率rm,n;通过视电阻率修正模块按照层级从浅至深依次根据视电阻率rm,n的位置,获得与视电阻率rm,n属于同一电流线的上层级第一视电阻率rm-1,n+1和上层级第二视电阻率rm-1,n-1;判断视电阻率rm,n是否满足且若是,则无需视电阻率rm,n进行修正,若否,则使获得修正视电阻率r'm,n对视电阻率rm,n进行修正;通过电阻层析成像三维图构建模块对经所述视电阻率修正模块处理后的各个视电阻率rm,n进行拟合,构建待测地质对应的视电阻率三维图。本发明通过同一电流场中同一电流线的上层视电阻率对本层视电阻率进行修正,结合了不均匀地质中同一电流线电阻率变化不均匀的特点对视电阻率进行修正,使得修正后的视电阻率与实际视电阻率更加贴近,进而提高了构建的视电阻率三维图的准确性。此外,本发明由深度从浅至深依次修正,可以保证对每个层级视电阻率进行修正时采用的都是修正后或准确的上层视电阻率,提高修正结果的准确性。2、本发明还添加有干扰检测模块,通过预先检测待测地质是否有外界电流场干扰,以避免外界电流场对本发明系统地质勘察的干扰。3、本发明通过电流强度控制模块控制电流前度,以使测量电极阵列检测到的电位差大于标准观察电压,因为如果电位差越小,采集出现偏差对实际影响越大,因此需要检测到的电位差大于标准观察电压,以此来减小误差。综上,本发明可以结合属于同一电流线的上层级视电阻率对本层级视电阻率进行修正,有效减少地质不均匀带来的测量影响,使得修正视电阻率更加贴近实际视电阻率,提高视电阻率三维图的精确度。
1.一种三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述系统包括:测量单元,所述测量单元包括供电电极阵列和测量电极阵列,所述测量电极阵列中的各个测量电极根据测量需求穿插设置在所述供电电极阵列之中,所述系统还包括主控制器,所述主控制器与所述测量单元进行通信连接;
2.根据权利要求1所述的三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述采集模块具体用于:
3.根据权利要求1所述的三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述系统还包括:干扰检测模块;所述干扰检测包括多个检测电极;
4.根据权利要求1所述的三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述系统还包括:电流强度控制模块;
5.根据权利要求1所述的三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述电阻层析成像三维图构建模块包括:分类子模块、剖面构建子模块以及三维构建子模块;
6.根据权利要求1所述的三维高密度不良地质探测勘察数据分析展示系统,其特征在于,所述系统还包括:视电阻率计算模块;
