基于非结构有限元的线电源电场三维正演模拟

摘要

本文实现了基于非结构有限单元法的有限长线电源电场的三维正演模拟。线电源的倾角可以任意设置，并可计算复杂形状线源产生的电场。正演模拟可计算总场和二次场。在线性方程组的求解过程中，对系数矩阵采取了按行压缩存储，采用了对称超松弛的预条件共辘梯度方法求解。通过与均匀半空间和水平双层模型解析解的对比，验证了程序的正确性。利用总场方法计算时，在离开源一定距离后，相对误差均小于0.5%，而利用二次场方法计算时，全区域的计算结果均与解析解吻合得很好。此外，将点电源电场和线电源电场对异常体的响应做了对比，发现线电源电场对异常体更敏感，因此利用线电源进行电法勘探时可能获得比点源大的异常响应。