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龙图腾网获悉四川中水成勘院工程物探检测有限公司申请的专利一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116953800B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310902945.1，技术领域涉及：G01V3/08；该发明授权一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法是由胡清龙;姚德兀;余年;路俊涛;李强强;曹萌;首琦;唐威设计研发完成，并于2023-07-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法在说明书摘要公布了：本发明属于勘测技术领域，提出了一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法，包括：获取高阻围岩地区，并在高阻围岩地区采集瞬变电磁数据；检查晚期道是否存在负响应，当存在时引入Cole‑Cole模型进行正演模拟；提取零频电阻率和充电率、时间常数和频率相关系数三个激发极化参数；采用拟二维正则化牛顿反演同时求解零频电阻率和三个激发极化参数；通过零频电阻率以及三个激发极化参数联合解译，圈定地下含水地层。本发明针对瞬变电磁在高阻围岩地区由于地下水产生激发极化效应导致在晚期道出现负响应，可利用这种负响应进行零频电阻率及其他三个激发极化三个参数提取，并采用拟二维正则化牛顿反演解译进行地下水勘测。

本发明授权一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法在权利要求书中公布了：1.一种瞬变电磁在高阻围岩地区勘测地下水的改进方法，其特征在于，包括如下步骤： 获取高阻围岩地区，并在高阻围岩地区采集瞬变电磁数据； 检查晚期道是否存在负响应，若存在，则引入Cole-Cole模型代替电阻率模型进行正演模拟； 提取零频电阻率，同时提取充电率、时间常数和频率相关系数三个激发极化参数； 采用拟二维正则化牛顿反演同时求解零频电阻率和三个激发极化参数； 含水地层的零频电阻率为相对低值，充电率、时间常数、频率相关系数三个激发极化参数为相对高值，通过零频电阻率以及三个激发极化参数联合解译，完成地下含水地层的勘测： 所述采用拟二维正则化牛顿反演同时求解零频电阻率和三个激发极化参数，具体包括如下步骤： 拟二维反演是一种基于一维模型来对整个二维测线数据进行反演的方法，对于一条有个测点的测线，将所有测点的数据沿列向排列构成一维列向反演数据集： 式中T表示对矩阵的转置； 反演设置中每一个测点的模型参数包括零频电阻率和三个激发极化参数，反演模型为一个N层模型时，第i个测点的模型参数为： 在拟二维反演算法中，模型参数集由所有测点的模型参数沿列向进行排列构成： 将数据拟合项与模型约束项合并构成反演的正则化问题方程： 式中为正则化因子，为最小二乘数据拟合项，表达式为： 式中F为正演计算过程，为数据加权矩阵，为模型约束项，表达式为： 式中为模型约束加权矩阵，R为横向约束算子； 采用牛顿法求解反演的正则化问题方程，得到在第k+1次迭代时的模型更新方程表达式如下： 式中，为雅可比矩阵，采用解析法进行求解； 拟合差计算公式如下： 反演过程中当拟合差小于5%或者相对拟合差变化小于1%时停止迭代； 在反演过程中，施加改进措施进行反演，改进措施具体如下： 步骤一：采用对反演模型参数转换至对数域并将其约束在一定变化范围内： 式中为对数域转换模型参数，和分别为模型参数的上下限值，反变换表达式如下： 由于对模型参数进行了对数域转换，在反演过程中的雅可比矩阵的表达式随之改变，表达式为： 步骤二：在进行多参反演之前，截取所有测点的不含负值的早期响应，对截取的响应进行常规的电阻率反演，将其反演结果作为拟二维正则化牛顿四参数反演时的初始零频电阻率模型，对于三个激发极化参数的初始模型均选择均匀半空间模型，充电率取值范围为：0.1-0.3，使得初始模型的正演响应不会出现负响应，时间常数和频率相关系数则选择在一个中位值，分别是和； 步骤三：在反演迭代的前期固定时间常数和频率相关系数，仅反演零频电阻率和充电率，在后续反演过程中再将时间常数和频率相关系数代入到模型进行更新反演，使得反演更新集中在灵敏度较大的零频电阻率和充电率上，同时得到时间常数和频率相关系数的异常分布。

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