三维跨孔电阻率CT观测电极序列优化及必然伪影分布规律总结

摘要

目前,跨孔电阻率层析成像(Cross-hole Electrical Resistivity Tomography,CHERT)最为常用的观测阵列为三种四电极阵列:AB-MN,AM-BN和AMN-B(A,B为激励电极,M,N为检测电极).三种阵列的探测效果在二维CHERT中已被详细讨论,但缺乏三种阵列在三维CHERT中探测效果的比较分析.本文首先使用Bellmunt提出的跑极方式生成了三种四极观测阵列的电极序列,分析和比较了反应三种序列探测能力的两个参数:灵敏度和模型分辨率分布,从灵敏度分布图中发现了AMN-B序列存在对探测区域底部分辨力不佳的缺陷,结合其灵敏度分布特点提出了一种消除该缺陷的优化AMN-B跑极方式,并由此生成了优化AMN-B序列.然后构建了异常体分布于探测区域8个有代表性位置的三维地电模型,通过数值模拟,对比了AB-MN,AM-BN和优化AMN-B序列对各模型的探测效果,在反演耗时和反演效果两个方面,优化AMN-B序列均具有最优越的性能.同时,定性地分析并总结了各模型反演图像中必然伪影的存在和分布规律,为三维CHERT探测的解释提供了指导.