提高四极装置传导电法勘探精度的方法及系统与流程

1.本发明涉及电法勘探领域，尤其涉及提高四极装置传导电法勘探精度的方法及系统。


背景技术：

2.随着勘探精度要求、勘探设备的采集精度和采集速度的进一步提高，三维传导电法勘探工作越来越普遍，但在工作效率和勘探精度提高的情况下，也带来一些问题：由于三维电法勘探的供电点和测量点的相对关系比二维电法勘探的要复杂，容易造成一些测点由于定位过程中的测量工具的必然误差带来一些电法数据质量干扰；而有些供电点和测量点的相对关系，其测量数据对相应供电点和测量点的坐标误差比较敏感，从而容易降低电法勘探数据精度，而影响电法勘探效果；故对于一些对测量坐标精度特别敏感的排列有必要进行提前排除或后期室内数据处理过程中进行剔除，从而提高传导电法的原始数据的精度，进而提高电法勘探的效果。
3.另一个，虽然目前测量工具的测量精度逐步提高，对于大地测量而言，目前的rtk技术的测量精度能实现厘米级或更高精度；但高精度往往需要更高的时间和经济成本；而不同的工作情况，特别是不同的点距和线距的精度要求也会有所不同；换而言之，不同的勘探要求，可以选用不同精度的测量工具进行测点的布置工作，从而实现以更低的成本满足勘探要求，避免出现“大材小用”的现象。
4.因此，如何以更低的成本设计出满足勘探要求的勘探方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了提高四极装置传导电法勘探精度的方法及系统，用于解决现有的勘探方法无法以低成本实现高精度勘探的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
7.一种提高四极装置传导电法勘探精度的方法，包括以下步骤：
8.选择开展四极装置传导电法的勘探区，设计供电点a、b以及测点m、n；
9.在勘探区内对所述供电点a、b以及测点m、n进行测量放样，得到所述供电点a的第一坐标、供电点b的第一坐标和测点m的第一坐标以及测点n的第一坐标；在勘探区内对供电点a、b以及测点m、n的坐标进行放样检查，得到所述供电点a的第二坐标、供电点b的第二坐标和测点m的第二坐标以及测点n的第二坐标；
10.根据所述供电点a、b以及测点m、n的第一坐标及第二坐标计算所述供电点以及测点坐标的平均绝对误差；基于计算的平均绝对误差计算四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度，将所述不确定度与预设的阈值进行比较，当所述不确定度大于预设的阈值时，判断所述四极装置传导电法当前的勘探精度低，将四极装置传导电法获得的电法数据舍弃或不开展四极装置传导电法的数据采集。
11.优选的，基于计算的平均绝对误差计算四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度，通过以下公式实现：
12.er
abmn
＝|erc*r4*％|
ꢀꢀꢀ
(1)
13.其中，
[0014][0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023]
其中，xa，ya分别为供电点a的第一横、纵坐标；xb，yb分别为供电点b的第一横、纵坐标；xm，ym分别为测点m的第一横、纵坐标；xn，yn分别为测点n的第一横、纵坐标；r
am
为供电点a与测点m之间的距离；r
an
为供电点a与测点n之间的距离；r
bm
为供电点b与测点m之间的距离；r
bn
为供电点b与测点n之间的距离。
[0024]
优选的，每一个排列的装置系数的不确定度er
abmn
中的供电点a、b与测点m、n的位置均不相同，即r
am
、r
an
、r
bm
、r
bn
均不等于0。
[0025]
优选的，当供电点b固定不变，且供电点b到最近测点的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求时，基于计算的平均绝对误差计算四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度，可通过以下公式实现：
[0026]
er
amn
＝|erc*r3*％|
ꢀꢀꢀ
(2)
[0027]
其中：
[0028][0029][0030]
[0031][0032][0033][0034]
其中，xa，ya分别为供电点a的第一横、纵坐标；xm，ym分别为测点m的第一横、纵坐标；xn，yn分别为测点n的第一横、纵坐标；r
am
为供电点a与测点m之间的距离；r
an
为供电点a与测点n之间的距离。
[0035]
优选的，当供电点b固定不变，且供电点b到最近测点m的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求；且测点n固定不变，且测点n到最近测点m的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求时，基于计算的平均绝对误差计算四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度，可通过以下公式实现：
[0036]
er
am
＝|erc*r2*％|
ꢀꢀꢀ
(3)
[0037]
其中：
[0038][0039]
k2＝r
am
，
[0040][0041]
其中，xa，ya分别为供电点a的第一横、纵坐标；xm，ym分别为测点m的第一横、纵坐标；r
am
为供电点a与测点m之间的距离。
[0042]
优选的，所述阈值的取值范围为α≤1％，其中，α为阈值。
[0043]
一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0044]
本发明具有以下有益效果：
[0045]
1、本发明中的提高四极装置传导电法勘探精度的方法及系统，通过传导电法的装置系数算法，并根据供电点和测点的相互关系，检查点的坐标误差，计算传导电法每个排列的装置系数的不确定度；设定装置系数的不确定度的阈值，大于阈值的测点数据舍弃或不开展测量；不大于阈值的测点数据保留或开展测量，从而有效提高电法勘探的数据质量，减少因为供电点和测点坐标误差带来的电法勘探精度误差，进而提高电法勘探精度以及效率，降低勘探成本。
[0046]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0047]
构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0048]
图1为本发明的方法流程图；
[0049]
图2为本发明的野外工作布置平面示意图；
[0050]
图2中的d1～d42，表示42个点的编号，该处的点在不同时候，既可以作为供电点，也可以作为测点；但不能同时既作为供电点，也作为测点。
具体实施方式
[0051]
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0052]
实施例一：
[0053]
本实施中公开了一种提高四极装置传导电法勘探精度的方法，包括以下步骤：
[0054]
选择开展四极装置传导电法的勘探区，设计供电点a、b以及测点m、n；
[0055]
在勘探区内对所述供电点a、b以及测点m、n进行测量放样，得到所述供电点a的第一坐标、供电点b的第一坐标和测点m的第一坐标以及测点n的第一坐标；在勘探区内对供电点a、b以及测点m、n的坐标进行放样检查，得到所述供电点a的第二坐标、供电点b的第二坐标和测点m的第二坐标以及测点n的第二坐标；
[0056]
根据所述供电点a、b以及测点m、n的第一坐标及第二坐标计算所述供电点以及测点坐标的平均绝对误差；基于计算的平均绝对误差计算四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度，将所述不确定度与预设的阈值进行比较，当所述不确定度大于预设的阈值时，判断所述四极装置传导电法当前的勘探精度低，将四极装置传导电法获得的电法数据舍弃或不开展四极装置传导电法的数据采集。
[0057]
此外，在本实施例中，还公开了一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0058]
本发明中的提高四极装置传导电法勘探精度的方法及系统，通过传导电法的装置系数算法，并根据供电点和测点的相互关系，检查点的坐标误差，计算传导电法每个排列的装置系数的不确定度；设定装置系数的不确定度的阈值，大于阈值的测点数据舍弃或不开展测量；不大于阈值的测点数据保留或开展测量，从而有效提高电法勘探的数据质量，减少因为供电点和测点坐标误差带来的电法勘探精度误差，进而提高电法勘探精度以及效率，降低勘探成本。
[0059]
实施例二：
[0060]
实施例二是实施例一的优选实施例，其与实施例一的不同之处，对提高四极装置传导电法勘探精度的方法的具体步骤进行了介绍，具体包括以下步骤：
[0061]
在本实施例中，公开了一种提高四极装置传导电法勘探精度的方法，其具体步骤如下：
[0062]
a)选择开展四极装置传导电法的勘探区，设计供电点和测点，并在勘探区内进行供电点和测点的测量放样，获取供电点a的坐标xa，ya、供电点b的坐标xb，yb和测点m的坐标xm，ym、测点n的坐标xn，yn；
[0063]
b)对供电点和测点的坐标进行放样检查，根据测量放样的坐标值和放样检查获得的坐标值，计算供电点和测点的检查点的坐标的平均绝对误差erc；平均绝对误差erc与供电点和测点的坐标的量纲相同；
[0064]
c)采用公式(1)计算开展四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度
er
abmn
；
[0065]
er
abmn
＝|erc*r4*％|
ꢀꢀꢀ
(1)
[0066]
其中：
[0067][0068][0069][0070][0071][0072][0073][0074][0075][0076][0077]
每一个排列的装置系数的不确定度er
abmn
中的供电点a、b与测点m、n的位置均不相同，即r
am
、r
an
、r
bm
、r
bn
均不等于0。
[0078]
在本实施例优选方案中，当开展电法勘探中的三极排列装置时，即当供电点b固定不变，且供电点b到最近测点的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求，则开展四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度er
abmn
公式(1)可用如下所述的公式(2)替代：
[0079]
er
amn
＝|erc*r3*％|
ꢀꢀꢀ
(2)
[0080]
公式(2)中：
[0081][0082][0083][0084][0085][0086]
[0087]
在本实施例优选方案中，当开展电法勘探中的二极排列装置时，即当供电点b固定不变，且供电点b到最近测点m的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求；且测点n固定不变，且测点n到最近测点m的距离满足电法勘探意义上的无穷远的要求；则开展四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度er
abmn
公式(1)可用公式(3)替代：
[0088]
er
am
＝|erc*r2*％|
ꢀꢀꢀ
(3)
[0089]
公式(3)中：
[0090][0091]
k2＝r
am
，
[0092][0093]
d)设定装置系数的不确定度er
abmn
的阈值为α；对于装置系数的不确定度er
abmn
大于阈值α的电法测量数据进行舍弃或不开展该排列的电法测量；α为不大于100％的正数。
[0094]
为了进一步提高勘探精度，阈值α满足条件：α≤1％。
[0095]
实施例三：
[0096]
以下参照图1、图2结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
[0097]
假设在图2中所选择的勘探区内采用实施例二中提及的提高四极装置传导电法勘探精度的方法开展工作；本次开展固定供电点b的排列，即常规电法勘探意义上的三极排列装置。则装置系数的不确定度公式转变为公式(2)；
[0098]
a)如图2所示，选择开展四极装置传导电法(由于本次选用供电点b固定，则蜕化为三极装置的布置方式和计算公式)的勘探区，设计供电点和测点(图2中的以d1～d42为点编号的点)，并在勘探区内进行供电点和测点的测量放样，获取供电点a的坐标xa，ya、测点m的坐标xm，ym、测点n的坐标xn，yn(坐标的量纲为m；)(供电点与测点的坐标如图2所示)；由于选用三极排列装置的模式，即供电点b为固定位置，并满足电法勘探意义上的无穷远要求；则后续公式等蜕化为三极装置的方式；
[0099]
b)对供电点和测点的坐标进行放样检查，根据测量放样的坐标值和放样检查获得的坐标值，计算供电点和测点的检查点的坐标的平均绝对误差erc；平均绝对误差erc与供电点和测点的坐标的量纲相同；假设通过检查点的放样检查，计算的检查点的坐标的平均绝对误差erc＝0.035m，即供电点和测点的放样检查后的坐标的平均绝对误差为3.5cm；
[0100]
c)采用公式(2)计算开展四极装置传导电法的每个排列的装置系数的不确定度er
abmn
；
[0101]
每一个排列的装置系数的不确定度er
abmn
中的供电点a、b与测点m、n的位置均不相同，即r
am
、r
an
、r
bm
、r
bn
均不等于0。
[0102]
er
amn
＝|erc*r3*％|
ꢀꢀꢀ
(2)
[0103]
公式(2)中：
[0104][0105]
[0106][0107][0108][0109][0110]
d)设定装置系数的不确定度er
abmn
的阈值为α＝1％；对于装置系数的不确定度er
abmn
大于阈值α的电法测量数据进行舍弃或不开展该排列的电法测量。如表1所示，为舍弃的排列的电法测量。即由于这些排列由于装置系数的不确定度超过1％的限定，故这些排列所获得的电法数据舍弃，或不开展这些排列的电法数据采集，从而提高电法勘探的精度和效果。若要利用这些排列的电法数据，或开展这些排列的电法数据采集，则要么提高阈值α的限定值，要么提高供电点和测点的坐标测量精度，即降低检查点的坐标的平均绝对误差erc。
[0111]
表1按图2布置的电法勘探计算的装置系数的不确定度超限统计
[0112]
[0113][0114]
综上所述，本发明基于传导电法的装置系数算法，根据供电点和测点的相互关系，检查点的坐标误差，计算传导电法每个排列的装置系数的不确定度；设定装置系数的不确定度的阈值，大于阈值的测点数据舍弃或不开展测量；不大于阈值的测点数据保留或开展测量。本方法能提高电法勘探的数据质量，减少因为供电点和测点坐标误差带来的电法勘探精度误差，从而提高电法勘探精度，也能提高电法勘探的效率，降低勘探成本。
[0115]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。