Интерпретация радиоимпедансных зондирований

Ангархаева, Людмила Ханхараевна

Интерпретация радиоимпедансных зондирований тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Ангархаева, Людмила Ханхараевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Улан-Удэ МЕСТО ЗАЩИТЫ

2000 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.03 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Интерпретация радиоимпедансных зондирований»

Автореферат диссертации на тему "Интерпретация радиоимпедансных зондирований"

На правах рукописи УДК 621.371+550.837.7

РГБ ОД 23 ОКТ 2000

АНГАРХАЕВА Людмила Ханхараевна

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РАДИОИМПЕДАНСНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ

01.04.03 - радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Улан-Удэ - 2000

Работа выполнена в Отделе физических проблем Бурятского научного центра Сибирского Отделения РАН

Научный руководитель: доктор технических наук, старший

научный сотрудник Башкуев Юрий Буддич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Климов Николай Николаевич

доктор технических наук, профессор Мижидон Арсалан Дугарович

Ведущая организация: , Якутский государственный университет

им. М.КАммосова

Защита диссертации состоится " с. " ноября 2000 г. в /О часов на заседании диссертационного совета К 200.66.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Бурятском научном центре СО РАН по адресу: 670047, Улан-Удэ, ул.Сахьяновой, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Бурятского научного центра СО РАН.

Автореферат разослан " гз- сентября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат физ.-мат. наук (/ __Г.С. Жамсуева

з (г Рз-ч, 1 Уз с у ¿г ¿> оЗ з с- гс) о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Информация о строении геоэлектрического разреза (ГЭР) используется для решения широкого круга задач радиофизики и радиотехники, геоэлектрики, электроэнергетики и электромагнитной совместимости технических систем. Электрические свойства подстилающей среды существенно влияют на возбуждение и распространение электромагнитных волн. Практический интерес представляет создание прогнозных карт геоэлектрических разрезов различных территорий, учитывающих слоистую структуру подстилающей среды.

В последние годы развиваются радионмпедансные методы исследования земной коры, в частности, метод радиоэлектромагнитного зондирования и профилирования (РЭМЗ-РЭМП). В связи с этим становится актуальной проблема достоверной и оперативной интерпретации данных радиоимпеданс ного зондирования. К числу наиболее сложных задач, возникающих на этапе количественной интерпретации экспериментальных кривых РЭМЗ, относится обратная - восстановление параметров геоэлектрического разреза (удельные сопротивления р„ диэлектрические проницаемости е, и мощности слоев А,) по частотной зависимости поверхностного импеданса. Анализ литературных данных по решению обратной задачи радиоимпедансного зондирования выявил малочисленность и ограниченность этих исследований, в основном, рамками двухслойной среды. Кроме того, они не дают возможности определения диэлектрической проницаемости £„ хотя на высоких частотах, в условиях высокоомных геоэлектрических разрезов, влияние токов смещения становится существенным или преобладающим. Необходимо разработать методы интерпретации данных радиоимпедансного зондирования, дающие возможность восстанавливать все параметры геоэлектрического разреза с учетом имеющейся априорной информации и пригодной как для любого частотного диапазона, так и для любого количества слоев.

Цель работы заключается в разработке метода определения параметров геоэлектрического разреза слоистой полупроводящей среды по частотной зависимости поверхностного импеданса.

Основные задачи, которые решались в диссертации:

- разработка алгоритмов и программного обеспечения для решения прямых и обратных задач радиоимпедансного зондирования;

- оценка эффективности алгоритма определения параметров слоистой полупроводящей среды (р„ £„ А,) по частотной зависимости поверхностного импеданса для различных типов ГОР;

- анализ и интерпретация данных радио им педансных зондирований в СНЧ-ОНЧ-НЧ-ВЧ диапазонах;

- исследование статистических характеристик поверхностного импеданса в ОНЧ-НЧ диапазонах;

- создание прогнозных карт ГЭР территорий Евразии, Антарктиды и Австралии.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в том, что впервые:

- предложен и реализован метод определения параметров геоэлектрического разреза на основе метода регуляризации. Отличительной особенностью его является возможность оперативного определения структуры и электрических свойств многослойных геоэлектрических разрезов по данным измерений частотных зависимостей поверхностного импеданса;

- исследованы статистические характеристики (модуль и фаза поверхностного импеданса) в ОНЧ-НЧ диапазонах радиоволн;

- создана серия карт электрических свойств различных районов Земли;

- исследованы электрические характеристики слоистых природных сред в ОНЧ-НЧ-СЧ-ВЧ диапазонах радиоволн.

Предложенный метод решения обратной задачи для слоистой импе-дансной среды и разработанная в СПбГУ портативная аппаратура для измерения частотной зависимости поверхностного имиеданса с использованием полей радиостанций позволяют заменить метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) при проведении изысканий в телекоммуникационной отрасли, электроэнергетике и инженерной геофизике (расчет заземлителей, выбор трасс кабельных линий, мест расположения радиостанций и др.).

Построенные прогнозные карты позволили увеличить точность расчетов электромагнитных полей по сравнению с существующей картой Моргана-Максвелла. Карты СЭР стали основой создания атласа цифровых карт-.'

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Метод интерпретации данных радиоимнедансных зондирований, состоящий в решении обратной задачи на основе метода регуляризации А.Н.Тихонова, который позволяет восстанавливать структуру и электрические свойства многослойных геоэлектрических разрезов по частотной зависимости поверхностного импеданса.

2.Результаты интерпретации экспериментальных данных, полученных на различных средах в широком диапазоне радиоволн, подтверждающие эффективность разработанного метода при решении практических задач радиозондирования слоистых сред.

3.Результаты оценки погрешности определения параметров типичных'двухслойных ГЭР, свидетельствующие о том, что погрешность определения параметров ГЭР для существующих типов импедансметров не превышает ± 13% по толщине и удельному сопротивлению слоя.

4.Поверхностный импеданс однотипного' комплекса горных пород соответствует логнормальному закону распределения для Ы, Re S, Im 5 и нормальному - для <ps. Действие различных природных факторов и изменение частоты приводят к изменению параметров статистических моделей с сохранением закона распределения. •

Апробация работы. Основные результаты работ, составляющих содержание диссертации, докладывались на Всесоюзном совещании по диалоговым информационно-вычислительным системам (Иркутск, 1986), III отраслевой научно-технической конференции по проблемам радиоканалов систем передачи и обработки информации (Москва, 1989), Всесоюзном совещании по приземному распространению радиоволн и ЭМС (Улан-Удэ, 1990), XVII Межведомственном семинаре по распространению километровых и более длинных радиоволн (Томск, 1991), IX International Symposium on EMC (Zurich, 1991), научно-практической конференции «Прием и анализ сверхнизкочастотных колебаний естественного происхождения (Улан-Удэ, 1993), International Symposium on Electromagnetic Environments and Consequences (Bordeaux, 1994), Региональной научной конференции, посвященной 100-летию изобретения радио (Иркутск, 1995), Российской научно-технической конференции по дифракции и распространению волн (Улан-Удэ, 1996), годичных научных сессиях БНЦСО РАН (1986, 1989, 1990, 1994).

Пакет программ "Импеданс" включен в Г осударственный фонд алгоритмов и программ, в 1988 г. удостоен И премии на республиканском конкурсе на лучшее программное средство.

Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 17 статей и докладов и 19 тезисов докладов.

Достоверность полученных результатов подтверждается данными численного моделирования, хорошим количественным совпадением рас-четно-теоретических результатов с данными экспериментов, значительным объемом статистического материала. Полученные характеристики слоистых сред находятся в качественном и количественном согласии с результатами независимых исследований других авторов.

Личный вклад автора состоит в разработке алгоритмов, создании программ и карт, обработке и интерпретации полученных результатов, участии в экспедиционных работах по темам: "Терлик-РВО" (гос.рег. № Х85435), "Тамсаг-АН", "Земля-Б".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации - 138 страниц машинописного текста, включая 31 рисунок, 17 таблиц и список цитированной литературы из 124 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены прямые задачи радиоимпедансного зондирования. В § 1.1 дана классификация моделей геоэлектрических сред. Отмечено, что одним из главных факторов, вызывающих изменения электрических параметров (проводимости а, и диэлектрической проницаемости £',) является слоистость среды. Обоснован выбор модели строения земной коры в виде однородных в геологическом отношении областей, в пределах каждой из которых ГЭР принимается горизонтально-слоистым. Исследуется связь между особенностями строения ГЭР и поверхностным импедансом. Приведен алгоритм и методика расчета поверхностного импеданса горизонтально-слоистой среды:

s = s cM-s 1~RnexP(~'2kM Ч+Л^ехрС-Шг.Л)'

RM 6ja%i ~6i*iaj+i . exü(-i2k h V

kJZ =k0^sA -sin2©; t0 =2я-/2; Sj = -je^-ún1 <S>!sjk,

где и - количество слоев в разрезе; (Уп) - корректирующий множитель, учитывающий влияние нижележащих сдоев; kjz - волновое число у-го слоя; EJk = Ej + ¿60Xo"y. - относительная комплексная диэлектрическая

проницаемость; h¡ - толщина /-го слоя; © - угол падения плоской вертикально поляризованной волны на границу раздела «воздух-земля». При

j=n ^„=0, at =1.

Разработан пакет программ и проведены расчеты для различных моделей природных слоистых сред: "лед-морская вода", "солончаки на сухих песках", "море на кристаллических породах", "мерзлота" и др. Для модели мерзлоты приведены также частотные зависимости поверхностного импеданса, рассчитанные с учетом частотной дисперсии сопротивления мерзлых рыхлых отложений по формуле: lg p¡ = 4,8 - ОД 66 lg/

В § 1.2 приведено описание измерительной аппаратуры РЭМЗ, представляющей собой селективный микровольметр-фазометр: В экспериментальных исследованиях поверхностного импеданса использовались также портативные импедансметры типов ИПИ-300, ИПИ-1000, разработанные и изготовленные в ИЗК ЛГУ. Для измерений горизонтальной составляющей электрического поля Ег применялась симметричная незаземленная приемная линия длиной от 10 до 40 м, позволяющая работать как на вы-сокопроводящих, так и на низкопроводящих геоэлекгрических разрезах. Датчиком горизонтальной составляющей магнитного поля Нт служила магнитная или рамочная: антенна с блоком симметрирования. Погрешности измерения модуля и фазы импеданса составляли ±5% и 2-5-3°, соответственно.

В § 1.3 рассмотрены статистические характеристики поверхностного импеданса в ОНЧ-НЧ диапазонах радиоволн. Для проверки гипотезы о законе распределения электрических характеристик однотипного комплекса пород рассмотрены результаты измерений поверхностного импеданса 8 на гранитоидном массиве в частотном диапазоне 15-50 кГц. Статистическая модель распределения 5 и р_=60Л\5\ находится подбором аппроксимирующего распределения из семейства распределений Пирсона. Установлено, что распределение электрических параметров хорошо

аппроксимируется догнормальиым законом для ¡¿>|, Яе б, 1те>, р_ и нормальным законом для <р5. Получено уравнение линейной регрессии:

^(Ие 8) = 0,8 ^ 11т <5| - 0,146, которое позволяет ло измеряемой в аэроварианте метода РЭМП величине 1т 8 восстанавливать Яе ¿'для широко развитых на востоке России грани-тоидных массивов.

Решение прямой задачи радиоимпедансного зондирования на основе предложенной модели позволяет приступить к созданию обоснованных методов решетя обратных задач.

Вторая глава посвящена разработке метода определения геоэлек-тркческого разреза слоистой среды по частотной зависимости поверхностного импеданса. В § 2.1 дан обзор методов решения обратных задач электромагнитного зондирования. Отмечены возможности распространенных в практике интерпретации электромагнитных наблюдений методов: палеточных, подбора, прямых и приближенных численных и графических способов, оптимизационных и др. Сложность решения обратных задач состоит в том, что они, как правило, некорректны. Это обстоятельство делает основным и необходимым элементом интерпретации данных регуляризирующие алгоритмы.

В § 2.2 обоснован выбор метода регуляризации А.Н.Тихонова для решении обратной задачи, а также изложен алгоритм решения обратной задачи электромагнитного зондирования для слоистой полупроводящей среды, удовлетворяющей импедансным граничным условиям. Для решения был выбран метод регуляризации на основе гипотетического разреза, который позволяет использовать максимум априорной информации и проводить проверку гипотез, если на основе имеющейся априорной информации построено несколько гипотетических разрезов. Априорная информация о типе разреза находится по результатам классификации типов ГЭР горных пород, параметрическим ВЭЗ, результатам бурения. Метод решения обратной задачи основан на минимизации сглаживающего

функционала Ма\%}=1]£\+о£1\£\, где /[§] = - функционал не-

2 ЛГ~1 2

вязки; = +2лК " ста61™-

П=1 Я=1

зирующий функционал; g~(£, сг,1г) - параметры многослойной полупроводящей среды; а - параметр регуляризации; (е0, - гипотетическое распределение параметров разреза; рп, q„, г„ - веса соответствующих параметров; 8}- экспериментальные значения импеданса. Минимизация рассматриваемого функционала производилась с помощью метода Ньютона-

Канторовича (метода линеаризации). Осуществляя линеаризацию оператора прямой за, чаем формулу:

тора прямой задачи А в окрестности имеющегося приближения £(п>, полу-

= (ВТВ +аТ)-1- (Вт8э + а/£с),

( ЗА, Л

. Для решения

где В - матрица Якоби для А с элементами В =

системы линейных уравнений на каждом шаге итерационного процесса использовался метод псевдообращения. С использованием сингулярного разложения В^*)=и/1 Vе получена окончательная формула для решения: Ад = УЛ(Л2 + а!гУ1 и18Э 4 (УЛ2У7 + а!г)"!.

Критерием выбора «окончательного» геоэлектрического разреза служит минимум среднеквадратического отклонения экспериментальных значений импеданса от рассчитанных для модели.

В § 2.3 на примерах численного эксперимента показана эффективность применения метода при восстановлении параметров многослойных ГЭР по частотной зависимости поверхностного импеданса. Выявлено, что при условии выполнения точных измерений импеданса параметры разреза определяются с нулевой погрешностью. Для более точного определения параметров слоев при погрешности во входной информации необходимо, чтобы исходная система уравнений была переопределена (количество измерений больше числа определяемых параметров). Показано, что переход к новым переменным с учетом ковариационных матриц параметров и ошибок наблюдений: д' = g, В = Щх1г8, а также использование информации о фазе импеданса существенно улучшают возможности интерпретации.

В § 2.4 рассмотрен вопрос о влиянии погрешности входной информации на регуляризованные решения. Методом статистических испытаний проведена оценка погрешности интерпретации радиоимпедансных зондирований для типичных геоэлектрических разрезов:

Разрез 1 Разрез 2

/?!=31бОм-м, ¿1=6.8 м, £1=10; /91=68 Ом-м, Й1=6.8м, £1=10; />2=68 Ом-И, Й2=0°, <?2=Ю; Р2=31бОМ'М, /12=®, £2=10.

Для изучения поведения решения в рассчитанные значения модуля и фазы импеданса были добавлены случайные погрешности, распределенные по нормальному закон}' с постоянной дисперсией и нулевым математическим ожиданием. В качестве оценки погрешности принималась величина стандартного отклонения, нормированная на величину соответствующего

параметра ?/ = —^--100% . Установлено, что погрешность интерпретации

•г,

определяется погрешностями измерения модуля и фазы импеданса и при зондированиях в ОНЧ-НЧ диапазонах радиоволн для двухслойных ГЭР варьирует от ±2% до ±13% по толщине и удельному сопротивлению (Табл.). . '

Таблица

рг, Ом-м Рг, Ом-м лР1, % Аь м . %

Разрез 1 316 - 68 - 6.8 -

Л-5 320 13 68 8 6.8 10

?1Я<10%, Л1-8 318 5 68 6 6.8 4

Р |5|<5%, N=5 316 10 68 5 6.8 7

Р1я<5%, Л-8 316 .3 68 3 6.8 3

Разрез 2 68 _ 316 т 6.8

Р|*(<10%, М=5 68 4 319 11 6.8 6

?1г|<10%, Л/=8 68 3 318 10 6.8 5

Р\ф5Уо, N=5 68 3 320 12 6.8 7

68 2 319 И 6.8 4

Примечание: Рщ - погрешность измерения модуля импеданса, Р^ ¿<3° -погрешность измерения фазы импеданса, N - количество частот.

В третьей главе в § 3.1 приведены результаты интерпретации ра-диоимпедансных зондирований для различных типов подстилающей среды в широком диапазоне электромагнитных волн (десятки герц - десятки мегагерц). В п. 3.1.1 рассмотрены результаты определения параметров /?,, £,, /г, по частотной зависимости модуля импеданса в НЧ-ОВЧ диапазонах. В связи с трудностью практического осуществления фазовых измерений большой интерес представляет вопрос о возможности определения геоэлектрического разреза только по амплитудно-частотной характеристике импеданса. Малоглубинные радиоимпедансные зондирования проведены в 20 пунктах наблюдения, характеризующих наиболее типичные комплексы горных пород. По параметрам двухслойного разреза, определенного при решении обратной задачи, восстанавливается и частотная зависимость фазы импеданса, следовательно, полная комплексная величина импеданса 8 (рис. 1)!

В п. 3.1.2 проанализированы результаты интерпретации частотных зависимостей модуля и фазы импеданса для талых и мерзлых отложений. Установлена хорошая сходимость частотных зависимостей импеданса, полученных методами РЭМЗ и ВЭЗ, что свидетельствует об отсутствии

п.н. 2П4, гравийно-песчаные отпожения (ß\>pi)

Ф5°

0.1 :

0.01

Я2=1300м м, £i=14, /72==Р

f, МГц

I 1 Г'1"1 г III] "Н1 1 10

-гтттт

100

Т-1 I IIIIII

f, МГц

Т"Г1 111Т>

0.1 1 10 100 0.1 1 10 100 Рис.1. Результаты интерпретации частотной зависимости модуля импеданса в диапазоне 0,18-88 МГц. Сплошные линии -зависимости для восстановленного разреза, точки -экспериментальные значения импеданса.

частотной дисперсии электропроводимости (сопротивления) однородной земли в талом состоянии. Для мерзлых пород расчетные (по ВЭЗ) значения модуля импеданса 5почти всегда в 1,5-2 раза выше, чем измеренные, а отличие фазы импеданса <ps составляет 20-30° во всем диапазоне частот. Восстановленные методом регуляризации значения сопротивления мерзлого слоя оказались в 3-10 раз меньше по сравнению с данными ВЭЗ на постоянном токе. Сделан вывод о наличии значительной частотной дисперсии электропроводимости мерзлых рыхлых отложений, что подтверждается результатами исследований образцов мерзлых песчано-глинистых пород, проведенных проф. А. Д.Фроловым. Результаты интерпретации радиоимпедансных зондирований вблизи побережья Северного Ледовитого океана в диапазоне 17^529 кГц также свидетельствуют о значительно более низких сопротивлениях верхней части литосферного пространства вдоль широкой полосы низменных берегов арктических морей, чем по литературным данным ВЭЗ.

В п. 3.1.3 приведены примеры интерпретации по средним статистическим характеристикам и сезонным вариациям импеданса. По данным интерпретации сезонных зависимостей импеданса, полученных в диапазоне 17-279 кГц для пункта многолетних режимных наблюдений под г. Улан-Удэ, сезонные изменения Ы и <ps обусловлены не только промерзанием разреза на глубину 5 м, но и появлением гонкого подмерзлот-ного проводящего слоя рз~ 33 Ом-м толщиной 1,5 м. Этот слой появляется во влагонасыщенных породах из-за изменения минерализации грунтовой влаги при образовании льдистой фракции вследствие влаго-

ионопсреноса. При зондированиях методом ВЭЗ этот слой обычно не выделяется из-за плохой разрешающей способности электрических (геометрических) зондирований. На примерах интерпретации обобщенных частотных зависимостей поверхностного импеданса <5 на 9 частотах в диапазоне 3-300 Гц для впадин и кристаллических массивов проведено сравнение двух способов получения обобщенной геоэлекгрической модели некоторой однородной области (ключевого участка). Показано, что они дают близкие результаты.

§ 3.2 посвящен интерпретации результатов измерений поверхностного импеданса на двух профилях акватории оз. Байкал. Экспериментальные работы проводились в различные сезоны года. Основной целью зимних исследований в зоне Туркинского мелководья (профиль длиной 4,3 км) явилось изучение геоэлектрического разреза "лед-вода-донный грунт". Источниками; поля служили поля СДВ-СВ радиостанций, работающих на частотах 17,4; 50; 198; 234; 279 кГц. В результате решения обратной задачи определены параметры слоя донных отложений, установлена смена типа геоэлектрического разреза и, следовательно, геотехнических свойств донного грунта при удалении от береговой черты. Результаты измерений в летнее время на профиле «Горячинск-РТЗ» проинтерпретированы в рамках 2-3-слойных моделей среды. На рис. 2 представлены частотные зависимости модуля и фазы импеданса, рассчитанные для восстановленного разреза на одном из пикетов. Установлена неоднородность дна по удельному сопротивлению. Построены геоэлектрические разрезы прибрежной части акватории озера Байкал на глубину до 100 м (рис. 3).

Байкал, пикет 5 (рл<рг>ръ) 13'|8| 0 -] ф5°

0.1 :

0.01

0.001

"Р1=110 Ом-м.г-^80,/)1=4 м; ,02=240 Ом-м,й=30, /72=18 м; -60 ръ-20 Ом-м, г-з=30, Лз=с0

I кГц

1 I I > I I II I I I 'I Т ГТТ|

100 1000

1000

Рис. 2. Результаты интерпретации частотных зависимостей модуля и фазы импеданса. Сплошные линии - зависимости для восстановленного разреза, точки - экспериментальные значения импеданса.

100

Л, м

г>1 со ю с с с с с

500

тт

б) 1000

91 о Т- гм

с с с с

-Т У т т

1500 '

со ю шг-го

Т7ТТТ Г.

лед е=3.2 отн.ед., р=ЮООО00 Ом и

1--------------

й-.-.-.' ' '

230— 220 180200140140 140 140140130 130130150150150 220 210 — — — — — 150 150 0мм—

Я, м I' I I I I I I I |

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Рис. 3. Геоэлектрические разрезы прибрежной части акватории озера Байкал: а) р-н пос. Горячинск (лето); б) р-н пос. Турка (зима).

с С С сс с

В § 3.3 обсуждается методика составления прогнозных карт ГЭР и представлены результаты прогнозного геоэлектрического картирования ряда территорий Земного шара. Под составлением прогнозной карты параметров ГЭР понимается определение площадного распределения различных типов ГЭР, оценка сопротивления р, и толщины к, отдельных слоев разреза по всей площади карты на основе ограниченного объема начальной информации. Задача сводится к определению типа ГЭР однородной области и ее границ и статистической оценке параметров р, и /г,. Основой методики прогнозирования является концепция блокового строения земной коры и метод геологической аналогии, согласно которому электрические характеристики земной коры исследованных ключевых участков распространяются на территории со сходным строением. При выделении однородных в геоэлектрическом отношении областей используется вся доступная геофизическая информация. Изучение ключевых участков проводилось методом РЭМЗ-РЭМП. Информация на картах ГЭР отображена в виде шифров, определяющих сопротивления /?, и толщины к, слоев в логарифмически-равномерной шкале.

Данная методика была использована при составлении прогнозных карт ГЭР Евразии, Антарктиды и Австралии. Проведено сравнение построенных карт ГЭР с картой проводимости Моргана-Максвелла. Созданные карты позволяют в 1,5-3 раза увеличить точность расчетов электромагнитных полей по сравнению с существующей картой Моргана-Максвелла. Карты ГЭР стали основой создания атласа цифровых карт.

В заключении приведены основные результаты работы:

1. Предложен и обоснован метод решения обратной задачи радиоим-педансного зондирования, позволяющий определять параметры ОадД) слоистой полупроводящей среды по частотной зависимости поверхностного импеданса. Разработано программное обеспечение для решения прямых и обратных задач радиоимпедансного зондирования.

2. Проведена оценка погрешности интерпретации радиоимпеданс-ных зондирований для типичных геоэлектрических разрезов. Установлено, что при зондированиях в ОНЧ-НЧ диапазонах погрешность определения параметров двухслойных ГЭР (толщины и удельных сопротивлений) не превышает ± 13 %.

измерений. Использование портативной аппаратуры радиоимпедансного метода с пакетом экспресс-анализа данных зондирования для IBM PC Notebook позволяет заменить надежный, но малопроизводительный метод ВЭЗ при решении практических задач распространения радиоволн, антенной техники, инженерной геофизики.

4. Развит комплексный подход к решению задачи диагностики талых пород и криолитозоны радиогеофизическими методами, заключающийся в совместном использовании результатов радиоимпедансного зондирования и данных ВЭЗ. Выявлено наличие значительной частотной дисперсии электропроводимости мерзлых рыхлых отложений. В зимних зондированиях во влагонасышенных рыхлых породах выявлен тонкий подмерзлот-ный проводящий слой, обусловленный изменением минерализации грунтовой влаги при образовании льдистой фракции.

5. Установлено, что поверхностный импеданс однотипного комплекса горных пород соответствует логнормапьному закону распределения для ¡¿>1, Re S, Im S и нормальному - для (р5. Действие различных природных факторов и изменение частоты приводят к изменению параметров статистических моделей с сохранением закона распределения.

6. В результате интерпретации данных радиоимпедансного зондирования на двух профилях акватории озера Байкал в различные сезоны года получены геоэлектрические модели прибрежной части акватории.

7. Созданы прогнозные карты ГЭР территорий Евразии, Антарктиды, Австралии. Карты могут быть использованы для решения задач распространения СДВ-ДВ радиоволн, радионавигации, электромагнитного мониторинга сейсмотектонических процессов, электроэнергетики и других областей физики и техники.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б., Мельчинов В.П. Обратная задача для слоистой импедансной среды И Радиотехника и электроника. -1997. - Т. 42. № 10. - С. 1169-1173.

2. Ангархаева J1.X., Башкуев Ю.Б. Диалоговая система расчета поверхностного импеданса слоистых сред Н Техника средств связи. Серия "Системы связи". - ! 991. - Вып. 3. - С. 53-62

3. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Хагшшов В.Б., Буянопа Д.Г., Ангархаева J1.X. Электромагнитные характеристики акватории озера Байкал // Геология и геофизика. - 1993. -№ 9. - С. 118-126.

4. Башкуев Ю.Б., Гантимуров А.Г., Ангархаева J1.X. Обобщение решения Рэлея для трехслойной проводящей и полупроводящей среды // Радиотехника и электроника. - 1994. - Т. 39, вып. 7. - С. 1060-1065.

5. Ангархаева Л.Х. Диалоговая система решения прямых задач геоэлектрики "Импеданс". Программное средство № 871403 И Алгоритмы и программы. -1989. -№3. -С. 6.

6. Ангархаева Л.Х. Решение одномерной обратной задачи зондирования слоистой среды // Исследования молодых научных сотрудников н области химии, физики, информатики. - Улан-Удэ, 1989. - С. 31-33.

7. Bashkuev Yu.B., Haptanov V.B., Dembelov M.G., Angarkhaeva L.H. The Interaction of Low Frequency Electromagnetic Emissions with Natural Impedance Media// lX-th Intern. Zurich Symp. on EMC. - Zurich, 1991. - P. 267-272. _ ' '.'/ / ^

8. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б. Определение параметров геоэлектрического разреза по частотной зависимости поверхностного импеданса // XVII. Межвед. семинар по распространению километровых и более длинных радиоволн: Тез. докл. - Томск, 1992. - С. 56.

9. Angarkhaeva L.H., Bashkuev Yu.B. Frequency Dependence of Surface Impedance for Stratified Semicpnducting Medium // XI Intern. Symp. on EMC.-Wroclaw, 19,92.-P. 14.1-14,2!

10. Angarkhaeva L.H., Bashkuev Yu.B. The Inverse Problem for Stratified Impedance Medium,// Intern. Symp. on EMC. - Beijing, 1992. - P. 5D8-5D9.

11. Башкуев Ю.Б., Гантимуров А.Г., Дембелов М.Г., Ангархаева Л.Х. Поверхностный импеданс градиентной полупроводящей среды и спектральные характеристики канала распространения в СДВ-СВ диапазонах // Распространение электромагнитных волн. - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, ,1993,- С. 86-95. '

.12..Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Доржиев B.C., Ангархаева Л.Х., Дембелов М.Г. Электрические характеристики Земли в проблеме ЭМС // Межд. Симп. но ЭМС. - С.Пб., 1993. - С. 5.3 -5.4.

13. Bashkuev Yu.B., Advokatov V.R., Dorzhie\ V.S., Angarkhaeva L.H., Melchinov V.P, The Probleni of Earthing in the Extreme Climate Conditions: Electric Properties of the Ground (Review of the Present State of the'Problem) // Intern. Symp. on Power System EMG. - Lausanne, 1993. - P. 1-11.

14. Bashkuev .Yu.B;, Haptanov V.B., Angarkhaeva .L.H. Estimation of ELF Surface Impedance Variations under Preparing Seismic Events // Intern. Workshop on Electromagnetic Phenomena Related to Earthquake Prediction. -Tokyo, 1993. - P. 20.

15. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б., Мельчинов В.П. Радиогеофизи-.ческая: диагностика криолитозоны // XVIII конф. по распространению

радиоволн: 1 ез. докл. - Ульяновск, 1993. - С. 99.

16. Basíikuev Yu.B., Dorzhiev V.S.. Angarkhaeva L.H. Geoelectric Sections Map of Eurasia H Intern. Symp. on Electromagnetic Environments and Consequences. - Bordeaux, 1994. - P. THp-08-05-09-01.

17. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.P., Ангархаева Jl.X. Радиоэлектромагнитное зондирование акватории озера Байкал // IV Межд. науч.-техн. конф. "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах": Тез. докл. - М., 1994. - С. 113-115.

18. Bashkuev Yu.B., Angarkhaeva L.H. Interpretation of Radioimpedance Subsurface Sensing in ELF-HF Bands // Intern. Cieoscience and Remote sensing Syrnp. - Firenze, 1995. P. 210-212.

19. Башкуев Ю.Б., Ангархаева Jl.X., Адвокатов В.P. Мониторинг электрического состояния подстилающей среды востока России // Сибирское совет, по климато-экологическому мониторингу: Тез. докл. - Томск, 1995.-С. 48.

20. Bashkuev Yu.B., Angarkhaeva L H., Advokatov V.R. Mapping of Electrical State of World's Continents Underlying Medium // URS1 Coraission F Open Symp. - Ahmedabad, 1995. - P. 45-48.

21. Башкуев Ю.Б., Ангархаева Jl.X. Интерпретация радио-импедансных зондирований // Распространение электромагнитных волн. -Улан-Удэ: БНЦСОРАН, 1996.-С. 14-32.

22. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева Jl.X. Статистический чакон распределения поверхностного импеданса // Российск. науч.-техн. конф. по дифракции и распространению волн. - Улан-Удэ, 1996. - С. 158162.

23. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Ангархаева Л.X. Прогнозная карта геоэлектрических разрезов Австралии, Новой Зеландии, и Новой Гвинеи // Российск. науч.-техн. конф. по дифракции и распространению волн. -Улан-Удэ, 1996. - С. 163-167.

24. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева Jl.X. Влияние метео-геоэлектрических условий на кабельные линии связи в сложных природных условиях // Микроэлектронные системы контроля и управления на железнодорожном транспорте. - Иркутск, 1996. - С. 166-177.

25. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева JI.X. Глубинное СНЧ радиоимпедансное зондирование земной коры // Междунар. конф. "Закономерности эволюции земной коры": Тез. докл. Т. 1. - С.Пб., 1996. - С. I-240.

26. Адвокатов В.Р., Ангархаева Jl.X., Башкуев Ю.Б. Карта геоэлектрических разрезов Восточного полушария // III Всеросс. науч. конф. "Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды": Тез. докл. - Муром, 1999. - С. 80-81.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Ангархаева, Людмила Ханхараевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРЯМЫЕ ЗАДАЧИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ СЛОИСТЫХ

ПОЛУПРОВОДЯЩИХ СРЕД.

§1.1. Геоэлектрические модели и поверхностный импеданс природных слоистых сред.

1.1.1. Модели геоэлектрических сред.

1.1.2. Методика расчета поверхностного импеданса.

1.1.3. Поверхностный импеданс некоторых природных слоистых сред.

§ 1.2. Применение метода РЭМЗ-РЭМП для исследования электрических свойств слоистой среды.

§ 1.3. Статистическая модель распределения импеданса однотипного комплекса горных пород.

Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА СЛОИСТОЙ СРЕДЫ ПО ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА.

§2.1. Обзор методов решения обратных задач электромагнитного зондирования.

§ 2.2. Обратная задача для слоистой импедансной среды.

2.2.1. Метод регуляризации А.Н.Тихонова.

2.2.2. Решение одномерной обратной задачи зондирования слоистой полупроводящей среды.

§2.3. Численное моделирование решения обратной задачи.

§ 2.4. Оценка погрешности определения параметров геоэлектрического разреза.

Выводы.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РАДИОИМПЕДАНСНЫХ

ЗОНДИРОВАНИЙ.

§ 3.1. Определение геоэлектрического разреза по частотной зависимости поверхностного импеданса.

3.1.1. Интерпретация частотной зависимости модуля импеданса в ДВ-УКВдиапазонах с определением pj, £j, hj.

3.1.2. Интерпретация частотных зависимостей модуля и фазы импеданса талые и мерзлые отложения).

3.1.3. Интерпретация по средним статистическим характеристикам и сезонным вариациям импеданса.

3.1.4. Интерпретация в сверхнизкочастотном диапазоне.

§ 3.2. Радиоимпедансное зондирование и профилирование акватории озера

Байкал.

§3.3. Картирование геоэлектрических разрезов (ГЭР) различных районов

Земного шара.

3.3.1. Методика составления прогнозных карт ГЭР.

3.3.2. Прогнозные карты ГЭР Евразии, Антарктиды и Австралии.

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Интерпретация радиоимпедансных зондирований"

В последние годы развиваются радиоимпедансные методы исследования земной коры, в частности, метод радиоэлектромагнитного зондирования и профилирования (РЭМЗ-РЭМП). В связи с этим становится актуальной проблема достоверной и оперативной интерпретации данных радиоимпедансного зондирования. К числу наиболее сложных задач, возникающих на этапе количественной интерпретации экспериментальных кривых РЭМЗ, относится обратная -восстановление параметров геоэлектрического разреза (удельные сопротивления /?,-, диэлектрические проницаемости и мощности слоев И,) по частотной зависимости поверхностного импеданса. Анализ литературных данных по решению обратной задачи радиоимпедансного зондирования выявил малочисленность и ограниченность этих исследований, в основном, рамками двухслойной среды. Кроме того, они не дают возможности определения диэлектрической проницаемости £и хотя на высоких частотах, в условиях высокоомных геоэлектрических разрезов, влияние токов смещения становится существенным или преобладающим. Необходимо разработать методы интерпретации данных радиоимпедансного зондирования, дающие возможность восстанавливать все параметры геоэлектрического разреза с учетом имеющейся априорной информации и пригодной как для любого частотного диапазона, так и для любого количества слоев.

Основные задачи, которые решались в диссертации:

- оценка эффективности алгоритма определения параметров слоистой полупроводящей среды {ри <5/, И,) по частотной зависимости поверхностного импеданса для различных типов ГЭР;

- анализ и интерпретация данных радиоимпедансных зондирований в СНЧ-ОНЧ-НЧ-ВЧ диапазонах;

- исследование статистических характеристик поверхностного импеданса в ОНЧ-НЧ диапазонах;

-создание прогнозных карт ГЭР территорий Евразии, Антарктиды и Австралии.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в том, что впервые:

-исследованы статистические характеристики (модуль и фаза поверхностного импеданса) в ОНЧ-НЧ диапазонах радиоволн;

- создана серия карт электрических свойств различных районов Земли;

-исследованы электрические характеристики слоистых природных сред в

ОНЧ-НЧ-СЧ-ВЧ диапазонах радиоволн.

Практическая значимость. Результаты исследований могут использоваться в радиофизике и геофизике при решении обратных задач. Они могут найти широкое применение как в научных исследованиях, так и при решении 6 прикладных задач бесконтактной радиоинтроскопии. Разработанные алгоритмы и программы для решения прямых и обратных задач радиоимпедансного зондирования позволяют эффективно проводить интерпретацию экспериментальных частотных зависимостей поверхностного импеданса непосредственно в полевых условиях. Они использованы при внедрении новой высокоэффективной системы бесконтактной диагностики и мониторинга земной коры, обладающей повышенной чувствительностью, информативностью и глубинностью. С их помощью определены параметры свыше 300 геоэлектрических разрезов. Предложенный метод решения обратной задачи для слоистой импедансной среды и разработанная в СПбГУ портативная аппаратура для измерения частотной зависимости поверхностного импеданса с использованием полей радиостанций позволяют заменить метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) при проведении изысканий в телекоммуникационной отрасли, электроэнергетике и инженерной геофизике (расчет заземлителей, выбор трасс кабельных линий, мест расположения радиостанций и др.).

Построенные прогнозные карты позволили увеличить точность расчетов электромагнитных полей по сравнению с существующей картой Моргана-Максвелла. Карты ГЭР стали основой создания атласа цифровых карт.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Метод интерпретации данных радиоимпедансных зондирований, состоящий в решении обратной задачи на основе метода регуляризации А.Н.Тихонова, который позволяет восстанавливать структуру и электрические свойства многослойных геоэлектрических разрезов по частотной зависимости поверхностного импеданса.

2. Результаты интерпретации экспериментальных данных, полученных на различных средах в широком диапазоне радиоволн, подтверждающие эффективность разработанного метода при решении практических задач радиозондирования слоистых сред.

3. Результаты оценки погрешности определения параметров типичных двухслойных ГЭР, свидетельствующие о том, что погрешность определения 7 параметров ГЭР для существующих типов импедансметров не превышает ±13% по толщине и удельному сопротивлению слоя.

4. Поверхностный импеданс однотипного комплекса горных пород соответствует логнормальному закону распределения для \д |, Яе 8, 1т 6 и нормальному - для (р§. Действие различных природных факторов и изменение частоты приводят к изменению параметров статистических моделей с сохранением закона распределения. 8

Заключение диссертации по теме "Радиофизика"

Основные результаты и выводы диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Предложен и обоснован метод решения обратной задачи радиоимпедансного зондирования, позволяющий определять параметры (Pi,£iJ?/) слоистой полупроводящей среды по частотной зависимости поверхностного импеданса. Разработано программное обеспечение для решения прямых и обратных задач радиоимпедансного зондирования.

2. Проведена оценка погрешности интерпретации радиоимпедансных зондирований для типичных геоэлектрических разрезов. Установлено, что при зондированиях в ОНЧ-НЧ диапазонах погрешность определения параметров двухслойных ГЭР (толщины и удельных сопротивлений) не превышает ±13 %.

3. На модельных примерах и результатах интерпретации реальных зондирований различных типов подстилающей среды в широком диапазоне электромагнитных волн (десятки герц - десятки мегагерц) показана эффективность метода при решении практических задач радиозондирования слоистых сред. Задача автоматической интерпретации может быть вынесена на этап экспресс-анализа непосредственно на месте проведения измерений. Использование портативной аппаратуры радиоимпедансного метода с пакетом экспресс-анализа данных зондирования для IBM PC Notebook позволяет заменить надежный, но малопроизводительный метод ВЭЗ при решении практических задач распространения радиоволн, антенной техники, инженерной геофизики.

4. Развит комплексный подход к решению задачи диагностики талых пород и криолитозоны радиогеофизическими методами, заключающийся в совместном использовании результатов радиоимпедансного зондирования и данных ВЭЗ. Выявлено наличие значительной частотной дисперсии электропроводимости мерзлых рыхлых отложений. В зимних зондированиях во влагонасыщенных рыхлых породах выявлен тонкий подмерзлотный

127 проводящий слой, обусловленный изменением минерализации грунтовой влаги при образовании льдистой фракции.

5. Установлено, что поверхностный импеданс однотипного комплекса горных пород соответствует логнормальному закону распределения для |с>|, Яе 8, 1т 8 и нормальному - для (р§. Действие различных природных факторов и изменение частоты приводят к изменению параметров статистических моделей с сохранением закона распределения.

Таким образом, в диссертационной работе систематизированы результаты исследований автора, основным направлением которых является разработка методов интерпретации радиоимпедансных зондирований.

Дальнейшие исследования целесообразно ориентировать в сторону усложнения модели среды, более глубокого анализа обратных задач для двух и трехмерных моделей, накопления статистического материала об электрических свойствах земной коры в различных районах Земли.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю -д.т.н. Ю.Б. Башкуеву, к.ф.-м.н. В.Р. Адвокатову, к.ф.-м.н. В.Б. Хаптанову и всему коллективу лаборатории радиогеофизики за постоянное внимание к работе, помощь, ценные советы и поддержку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Ангархаева, Людмила Ханхараевна, Улан-Удэ

1.Цыдыпов Ч.Ц., Цыденов В.Д., Башкуев Ю.Б. Исследование электрических свойств подстилающей среды. - Новосибирск: Наука, 1979. - 176 с.

2. Бреховских J1.M. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. -343 с.

3. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б. Диалоговая система расчета поверхностного импеданса слоистых сред // Техника средств связи. Серия "Системы связи". -1991.-Вып. 3. С. 53-62.

4. Ангархаева Л.Х. Диалоговая система решения прямых задач геоэлектрики "Импеданс". Программное средство № 871403 // Алгоритмы и программы. -1989. -№3. С. 6.

5. Wait J.R. Electromagnetic Waves in Stratified Media. Oxword-Paris: Pergamon Press, 1962. - 372 p.

6. Башкуев Ю.Б. Электрические свойства природных слоистых сред. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 1996. - 207 с.

7. Геология и сейсмичность зоны БАМ (от Байкала до Тынды). Глубинное строение. Новосибирск: Наука, 1984. - 173 с.

8. Александров В.В. Электрофизика пресных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -181 с.

9. Макаров Г.И., Новиков В.В. Распространение электромагнитных волн в плоско-слоистой среде / Теория распространения волн в неоднородных и нелинейных средах. М.: ИРЭ РАН, 1979. - С. 188-259.

10. Уэйт Дж.З. Геоэлектромагнетизм. М.: Недра, 1987. - 235 с.

11. Макаров Г.И., Новиков В.В. Четыре лекции по теории распространения радиоволн. -Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1972. 138 с.

12. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства криогенных пород. М.: Недра, 1976.-254 с.129

13. Мельчинов В.П. Использование данных метода ВЭЗ для расчета поверхностного импеданса мерзлых пород // Распространение километровых и более длинных радиоволн. Томск, 1991. - С. 79.

14. Доржиев B.C., Адвокатов В.Р., Бодиев Б.Б. Геоэлектрические разрезы юга Сибири и Монголии. М.: Наука, 1987. - 94 с.

15. Bashkuev Yu.B., Haptanov V.B., Dembelov M.G. , Angarkhaeva L.H. The Interaction of Low Frequency Electromagnetic Emissions with Natural Impedance Media // IX-th Intern. Zurich Symp. on EMC. Zurich, 1991. - P. 267-272.

16. Angarkhaeva L.H., Bashkuev Yu.B. Frequency Dependence of Surface Impedance for Stratified Semiconducting Medium // XI Intern. Symp. on EMC. Wroclaw, 1992.-P. 14.1-14.2.

17. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.P., Доржиев B.C., Ангархаева JI.X., Дембелов М.Г. Электрические характеристики Земли в проблеме ЭМС //Межд. Симп. по ЭМС. С.Пб., 1993. - С. 5.3—5.4.

18. Башкуев Ю.Б., Ангархаева JI.X., Адвокатов B.P. Мониторинг электрического состояния подстилающей среды востока России // Сибирское совещ. по кли-мато-экологическому мониторингу: Тез. докл. Томск, 1995. - С. 48.

19. Башкуев Ю.Б., Гантимуров А.Г., Ангархаева JI.X. Обобщение решения Рэ-лея для трехслойной проводящей и полупроводящей среды // Радиотехника и электроника. 1994. - Т. 39, вып. 7. - С. 1060-1065.

20. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева Л.Х. Влияние метеогеоэлектриче-ских условий на кабельные линии связи в сложных природных условиях // Микроэлектронные системы контроля и управления на железнодорожном транспорте. Иркутск, 1996. - С. 166-177.130

21. Bashkuev Yu.B., Angarkhaeva L.H. Interpretation of Radioimpedance Subsurface Sensing in ELF-HF Bands // Intern. Geoscience and Remote sensing Symp. -Firenze, 1995. P. 210-212.

22. Фейнберг E.JI. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-546 с.

23. Кашпровский В.Е., Кузубов Ф.А. Распространение средних радиоволн земным лучом. М.: Связь, 1971. - 64 с.

24. Ахметишин A.A., Калинин В.М., Якупов B.C. Геоэлектрическое строение территории ЮЯТПК (вероятностная модель) // Низкочастотный волновод «Земля-ионосфера». Алма-Ата: Гылым, 1991. С. 86-87.

25. Турицын К.С. Основной статистический закон распределения физических свойств горных пород // Геофизические исследования при решении геологических задач в Восточной Сибири. М.: Недра, 1964. - Вып. 3. - С. 210-221.

26. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. Д.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1979. -232 с.

27. Якупов B.C., Шасткевич Ю.Г. Оценка доверительных интервалов модуля и аргумента поверхностного импеданса по вероятностной модели геоэлектрического разреза // Распространение километровых и более длинных радиоволн. -Хабаровск, 1983. С. 55-56.

28. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева Л.Х. Статистический закон распределения поверхностного импеданса // Российск. науч.-техн. конф. по дифракции и распространению радиоволн. Улан-Удэ, 1996. - С. 158-162.

29. Яновская Т.Б., Порохова Л.Н. Обратные задачи геофизики. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. - 212 с.

30. Матвеев Б.К. Интерпретация электромагнитных зондирований. М.: Недра, 1974.-232 с.

31. Пылаев A.M. Руководство по интерпретации вертикальных электрических зондирований. -М.: Недра, 1968. 147 с.131

32. Дмитриев В.И. Обратные задачи электромагнитного зондирования // Изв. АН СССР. Сер, Физика Земли. 1977. - № 1. - С. 19-23.

33. Дмитриев В.И. Методы решения обратных задач разведочной геофизики // Вестн. МГУ. Сер. Вычислительная математика и кибернетика. 1986. - № 3. -С. 42-51.

34. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986.-288 с.

35. Бердичевский М.Н. Электрическая разведка методом магнитотеллурическо-го профилирования. М.: Недра, 1968. - 255 с.

36. Шкабарня Н.Г., Гриценко В.Г. Интерпретация кривых электрического зондирования с применением ЭВМ. М.: Недра, 1971. - 113 с.

37. Жданов М.С. Электроразведка. М.: Недра, 1986. - 316 с.

38. Бобров П.П. Микроволновое зондирование почв юга Западной Сибири: Автореф. дис. докт. физ.-мат. наук. Омск, 1999. - 34 с.

39. Гольцман Ф.М. Статистические модели интерпретации. М.: Наука, 1971. -328 с.

40. Статистическая интерпретация геофизических данных / Под ред. Ф.М.Гольцмана. Л., 1981.-225 с.

41. Халфин Л.А. Информационная теория интерпретации геофизических наблюдений // Доклады АН СССР. 1958. - Т. 122, № 6. - С. 1007-1010.

42. Алберт А. Регрессия, псевдоинверсия и рекуррентное оценивание / Пер. с англ. -М.: Наука, 1977.-223 с.

43. Backus G., Gilbert F. Numerical Application of Formalism for Geophysical Inverse Problems // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1967. - V. 13. - P. 247-276.

44. Backus G., Gilbert F. Uniqueness in Inversion of Inaccurate Gross Earth Data // Phil. Trans. Roy. Soc. 1969. - V. 266A, № 1173. - P. 123-192.

45. Parker R.L. The Inverse Problem of Electrical Conductivity in the Mantle // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1970. - V. 22. - P. 121-138.

46. Parker R.L. Inverse Theory with Grossly Inadequate Data // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1972. - V. 29. - P. 123-138.132

47. Penrose R. A Generalized Inverse for Matrices // Proc. Camb. Phil. Soc. 1955. -P. 406-413.

48. Hadamard J. Le Problem de Caucy et les Equations aux Derivees Partielles Lineaires Hyperboliques. Paris: Hermann, 1932. - 542 p.

49. Гласко В.Б. Обратные задачи математической физики. M.: Изд-во Моск. ун-та, 1984.

50. Лаврентьев М.М., Романов В.Г., Шишатский С.П. Некорректные задачи математической физики и анализа. М.: Наука, 1980. - 288 с.

51. Морозов В.А. Методы регуляризации неустойчивых задач. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.-216 с.

52. Дмитриев В.И. Обратные задачи электромагнитных методов геофизики / Некорректные задачи естествознания. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. - С. 5476.

53. Тихонов А.Н. О задачах с неточно заданной исходной информацией // Докл. АН СССР. 1985. - Т. 280, № 3. - С. 559-562.

54. Тихонов А.Н., Гончарский A.B., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990. - 232 с.

55. Тихонов А.Н., Леонов A.C., Ягола А.Г. Нелинейные некорректные задачи. --М.: Наука, 1995.-312 с.

56. Тихонов А.Н. Об устойчивости обратных задач // Докл. АН СССР. 1943. -Т. 39, №5.-С. 195-198.

57. Аксенов В.В. О комплексной интерпретации геофизических данных / Препринт ВЦ СО РАН, №1011,- Новосибирск, 1994. 36 с.

58. Алексеев A.C. О постановке совмещенных обратных задач геофизики / Условно-корректные задачи математической физики и анализа. Новосибирск: Наука, 1992.-С. 7-18.

59. Sen М.К., Bhattacharya В.В., Stoffa P.L. Nonlinear Inversion of resistivity Sounding Data // Geophysics. 1993. - V. 58, № 4. - P. 496-507.133

60. Hidalgo H., Gomez-Trevino E., Swinarski R. Neural Network Approximation of an Inverse Functional // IEEE World Congress on Computational Intelligence. -1994.-V. 5.-P. 2715-3436.

61. Roy-Chowdhury K., Devilee R., Curtís A. Use of Neural Networks for Non-linear Non-unique Inversión in Geophysics // SEG Int. Expos. And 67й1 Annu. Meet. Dallas, 1997.-V. 2.-C. ST7.2.

62. Ефремов B.H. Радиочастотное зондирование криолитозоны методом поверхностного импеданса : Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1992. - 18 с.

63. Булгаков А.К., Рысаков В.М. О возможности применения электромагнитных колебаний высокой частоты в разведочной геофизике / Проблемы дифракции и распространения волн. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1962. - Вып. 1. - С. 143-150.

64. Еремин И.С., Пертель М.И., Тищенко А.С. Определение параметров геоэлектрических разрезов по импедансным измерениям на двух частотах / Распространение радиоволн километрового диапазона. Апатиты: изд. Кольского филиала АН СССР, 1987. - С. 84-85.

65. Балханов В.К., Дембелов М.Г. Решение обратной задачи радиогеофизики для прибрежной зоны //1 конф. по фундаментальным и прикладным проблемам физики: Тез. докл. Улан-Удэ, 1999. - С. 17-18.

66. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б., Мельчинов В.П. Обратная задача для слоистой импедансной среды // Радиотехника и электроника. 1997. - Т. 42, № 10. -С. 1169-1173.

67. Ангархаева Л.Х. Решение одномерной обратной задачи зондирования слоистой среды // Исследования молодых научных сотрудников в области химии, физики, информатики. Улан-Удэ, 1989. - С. 31-33.

68. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б. Определение параметров геоэлектрического разреза по частотной зависимости поверхностного импеданса // XVII Межвед. семинар по распространению километровых и более длинных радиоволн: Тез. докл. Томск, 1992. - С. 56.134

69. Angarkhaeva L.H., Bashkuev Yu.B. The Inverse Problem for Stratified Impedance Medium // Intern. Symp. on EMC. Beijing, 1992. - P. 5D8-5D9.

70. Тихонов A.H. О регуляризации некорректно поставленных задач // ДАН СССР. 1963. - Т. 153, № 1. - С. 49-52.

71. Тихонов А.Н. О решении некорректно поставленных задач // ДАН СССР. -1963.-Т. 151, №3,-С. 501-504.

72. Тихонов А.Н., Гласко В.Б., Криксин Ю.А. К вопросу о квазиоптимальном выборе регуляризованного приближения // ДАН СССР. 1979. - Т. 248, № 3. -С. 531-535.

73. Electromagneic Probing in Geophysics / Wait J.R. (Ed.). N.Y.: The Golem Press, 1971.-372 p.

74. Тихонов A.H. К математическому обоснованию теории электромагнитных зондирований // ЖВМиМФ. 1965. - Т. 5, № 3. - С.545-548.

75. Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1978. - 512 с.

76. Маслов В.П. Существование решения некорректной задачи эквивалентно сходимости регуляризационного процесса // УМН. 1968. - Т.23, № 3. - С. 183184.

77. Ермаков С.М., Михайлов Г.А. Статистическое моделирование. М.: Наука, 1982.-295 с.

78. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1973. - 131 с.

79. Бендат Дж., Пирсол А. Измерения и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974.-464 с.

80. Галлагер Р. Теория информации и надежная связь. М.: Сов. радио, 1974. -719 с.

81. Неве Ж. Математические основы теории вероятностей. М.: Мир, 1969. -309 с.

82. Турчин В.Ф., Козлов В.П., Малкевич М.С. Использование методов математической статистики для решения некорректных задач // Успехи физических наук. 1970. Т. 102, № 3. - С. 345-386.135

83. Макаров Г.И., Тихомиров Н.П. Обратная задача для импедансной сферы // Проблемы дифракции и распространения волн. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1970. - Вып. 10. - С. 131-140.

84. Мельчинов В.П. Исследование электрических свойств многолетнемерзлой среды и их влияния на распространение радиоволн в ДВ-СВ диапазонах: Дис. канд. физ.-мат. наук. Улан-Удэ, 1999. - 162 с.

85. Якупов B.C. Электропроводность и геоэлектрический разрез мерзлых толщ. -М.: Наука, 1968.-С. 77-90.

86. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б., Мельчинов В.П. Радиогеофизическая диагностика криолитозоны // XVIII конф. по распространению радиоволн: Тез. докл. Ульяновск, 1993. - С. 99.

87. Огильви A.A. Инженерная геофизика. М.: Недра, 1988. - 500 с.

88. Башкуев Ю.Б., Ангархаева Л.Х. Интерпретация радиоимпедансных зондирований // Распространение электромагнитных волн. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1996. - С. 14-32.

89. Мельчинов В.П., Кузьмин А.И. Поверхностный импеданс Лено-Амгинского междуречья в диапазоне СДВ-СВ-радиоволн // Распространение электромагнитных волн. Улан-Удэ: Изд-во БФ СО АН СССР, 1987. -С. 111-119.

90. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Цыдыпов Ч.Ц., Буянова Д.Г. Естественное электромагнитное поле в Забайкалье. М.: Наука, 1989. 112 с.

91. Хаптанов В.Б. Электрические свойства земной коры в крайненизкочастот-ном-сверхнизкочастотном диапазонах радиоволн: Дис. канд. физ.-мат. наук. -Улан-Удэ, 1999. 146 с.

92. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Ангархаева Л.Х. Глубинное СНЧ радиоимпе-дансное зондирование земной коры // Междунар. конф. "Закономерности эволюции земной коры": Тез. докл. Т. 1. С.Пб., 1996. - С. 1-240.

93. Bashkuev Yu.B., Haptanov V.B., Angarkhaeva L.H. Estimation of ELF Surface Impedance Variations under Preparmg Seismic Events // Intern. Workshop on Electromagnetic Phenomena Related to Earthquake Prediction. Tokyo, 1993. - P. 20.

94. Башкуев Ю.Б., Бодиев Б.Б., Адвокатов В.Р. и др. Электрические характеристики кристаллических массивов в СДВ-СВ-диапазонах // Распространение километровых и более длинных радиоволн. Омск, ОГПИ, 1990. - С. 73-75.

95. Морозова Г.М., Манштейн А.К., Шпак И.П. и др. Глубинное электромагнитное зондирование в зоне трассы БАМ // Геология и геофизика. 1982. - № 1.- С 129-133.

96. Ваньян Л.А., Морозова Г.М., Зыкова Н.Ф. и др. Применение методов глубинных электромагнитных зондирований для изучения строения земной коры Восточной Сибири // Геофизические методы в региональной геологии. Новосибирск, Наука, 1982. - С. 141-147.

97. Фадеев В.М., Поспеев В.И. Геоэлектрическая модель Бодайбинского рудного района // Ускорение НТП при геофизических исследованиях в Восточной Сибири. Иркутск, ВС НИИГГиМС, 1989. - С. 73-78.

98. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Хаптанов В.Б., Буянова Д.Г., Ангархаева Л.Х. Электромагнитные характеристики акватории озера Байкал // Геология и геофизика. 1993. -№ 9. - С. 118-126.

99. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Ангархаева Л.Х. Радиоэлектромагнитное зондирование акватории озера Байкал // IV Межд. науч.-техн. конф. "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах": Тез. докл. -М., 1994. С. 113-115.

100. Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1984.-368 с.

101. Некое В.Е. Основы радиофизической географии. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1986.-90 с.

102. Вешев A.B. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. -Л.: Недра, 1980.-478 с.

103. Мельников В.П. Электрофизические исследования мерзлых пород. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. 179 с.

104. Якупов B.C., Калинин В.М., Ахметшин A.A., Данилов B.C. Вероятностная модель геоэлектрического строения мерзлых толщ Средней и Восточной Сиби137ри (принципы и методика построения) // Физика Земли. 1998. - № 7. - С. 9194.

105. Morgan R., Maxwell Е. Omega Navigation System Conductivity Map // Office of Naval Research. Washington, D.C., Deco Electronics, 1965, Dec., 105 p.

106. World Atlas of Ground Conductivities. Dubrovnik, 1986. (Report 717-1 CCIR XVI-th Planary Assambly).

107. Башкуев Ю.Б., Аюржанаев Ц.Н., Батуев Б.-Ш.Ч., Ивочкин В.Г. Электрические свойства подстилающей среды по данным дистанционного зондирования с борта самолета // VIII Междунар. Симпоз. По ЭМС. Вроцлав, 1986. - Ч. 1. - С. 281-290.

108. Бердичевский М.Н. Электрическая разведка методом магнитотеллуриче-ского профилирования. М.: Недра, 1968. - 255 с.

109. Bashkuev Yu.B., Dorzhiev V.S., Angarkhaeva L.H. Geoelectric Sections Map of Eurasia // Intern. Symp. on Electromagnetic Environments and Consequences. -Bordeaux, 1994. P. THp-08-05-09-01.

110. Атлас Антарктики. Т. 1. M.; Л.: ГУГК МГ СССР, 1966. 225 е.; Т. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 598 с.

111. Westerlund S., Reder F.N. VLF Radio Signals Propagating over the Greenland Ice-sheet // J. of Atmospheric and Terrestrial Physics. 1973. - V. 35. - P. 14751491.

112. Thiel D.V., and Neall F. VLF Surface Impedance Measurements for Ice Depth Mapping in the Antarctic // J. Glaciol. 1989. - V. 35, № 120. - P. 197-200.138

113. Carlson C.R. Siple 21 and 42-kilometer Antennas: Measurements and Performance // Antarctic Journal. - 1983. - V. 18, № 5. - P. 270-272.

114. Thiel D.V. Surface-Impedance Changes in the Vicinity of an Abrupt Lateral Boundary at the Earth's Surface // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 1990. - V. 28, № 4. - P. 500-502.

115. Bibby H.M. Electrical Resistivity Mapping in the Central Volcanic Region of New Zealand // New Zealand Journal of Geology and Geophysics. 1998. - V. 31. -P. 259-274.

116. Constabl S.C. Resistivity Studies over the Flinders Conductivity Anomaly, South Australia // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1985. - V. 83, № 3. - P. 75-86.

117. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.P., Ангархаева Jl.X. Прогнозная карта геоэлектрических разрезов Австралии, Новой Зеландии, и Новой Гвинеи // Российск. науч.-техн. конф. по дифракции и распространению радиоволн. Улан-Удэ, 1996. - С. 163-167.

118. Bashkuev Yu.B., Advokatov V.R., Dorzhiev V.S. Season Variations of the Electrical Properties of Stratified Ground in Central Asia // Int. Symp. on EMC. Nagoya, 1989. -V. 2. - P. 895-900.

119. Bashkuev Yu.B., Angarkhaeva L.H., Advokatov V.R. Mapping of Electrical State of World's Continents Underlying Medium // URSI Comission F Open Symp. -Ahmedabad, 1995. P. 45-48.

120. Адвокатов B.P., Ангархаева Jl.X., Башкуев Ю.Б. Карта геоэлектрических разрезов Восточного полушария // III Всеросс. науч. конф. "Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды": Тез. докл. Муром, 1999. - С. 80-81.