內(nèi)容簡介

本書是圓錐型瞬變電磁法研究專著，對圓錐型瞬變電磁勘探的理論基礎(chǔ)、方法技術(shù)及資料處理與解釋方法作了較為全面的論述。書中系統(tǒng)闡述了半空間和全空間介質(zhì)中圓錐型場源瞬變電磁一次場和二次場特征、電感效應(yīng)及延時特征。基于一維解析理論和三維數(shù)值算法，推導(dǎo)了圓錐型瞬變電磁場一維解析解，分析了典型目標(biāo)體的瞬變電磁解析響應(yīng)和三維數(shù)值響應(yīng)特征，研究了適用于小型場源瞬變電磁數(shù)據(jù)的各種反演算法，獲得了小型場源瞬變電磁數(shù)據(jù)處理與可視化成像方法。通過設(shè)計(jì)與制作圓錐型收發(fā)一體式天線，介紹了不同場景下實(shí)驗(yàn)與試驗(yàn)情況，并給出了該項(xiàng)技術(shù)與裝備在城市地下空間探測、高原凍土調(diào)查、露天礦火區(qū)和煤礦超前探測的應(yīng)用案例。

本書可作為地球探測與信息技術(shù)、地球物理學(xué)專業(yè)研究生教材，也可供從事應(yīng)用地球物理及相關(guān)專業(yè)的工作者參考。

作者：楊海燕 岳建華 李志新 責(zé)任編輯：王運(yùn)

前言

過去 25 年，瞬變電磁法不斷拓展應(yīng)用至煤礦井下巷道、工程隧道、城市地鐵等有限空間，多匝小回線成為最常采用的發(fā)射場源。這種由多匝線圈重疊繞制形成的小回線裝置在增強(qiáng)初始發(fā)射能量的同時，也因線圈間的互感耦合作用增強(qiáng)了關(guān)斷效應(yīng)，導(dǎo)致淺部“盲區(qū)”增大。由于“盲區(qū)”內(nèi)隱蔽致災(zāi)因素對作業(yè)人員與設(shè)備威脅更大，因而減小觀測“盲區(qū)”一直是地下空間瞬變電磁法努力的方向。本書作者創(chuàng)新性提出的圓錐型瞬變電磁裝置，其電感只有常規(guī)多匝小回線的 1/9，能夠顯著減小觀測“盲區(qū)”，對于保障礦井等地下作業(yè)人身與設(shè)備安全具有重要意義。

本書重點(diǎn)論述了圓錐型裝置瞬變電磁法特殊的理論基礎(chǔ)、方法技術(shù)和資料處理與解釋方法，并以量大、面廣的煤礦巷道、露天礦火區(qū)和城市地下空間探測為例，探討了其應(yīng)用效果。全書共分6 章：第1 章簡要介紹了圓錐型瞬變電磁法的提出背景；第2 章闡述了圓錐型場源一次場、二次場特征、電感效應(yīng)與延時特征；第3 章研究了圓錐型瞬變電磁場一維解析理論和三維數(shù)值模擬方法；第4 章研究了適用于小型場源瞬變電磁法的反演算法；第5 章論述了圓錐型收發(fā)一體式天線設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；第6 章給出了圓錐型瞬變電磁技術(shù)在城市地下空間探測、高原凍土調(diào)查、露天礦火區(qū)和煤礦超前探測的應(yīng)用案例。

本書主要成果得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“全空間偽隨機(jī)張量電磁場實(shí)時監(jiān)測理論與方法研究”（編號：42230811）、面上項(xiàng)目“孔中瞬變電磁張量探測理論基礎(chǔ)研究”（編號：42374082）、“圓錐型場源礦井瞬變電磁法理論基礎(chǔ)研究”（編號：41974086）、“礦井電性源電磁法多參數(shù)動態(tài)監(jiān)測機(jī)理及聯(lián)合反演”（編號：41974128）和地區(qū)項(xiàng)目“圓錐型場源全空間瞬變電磁響應(yīng)特征與精細(xì)解釋技術(shù)理論研究”（編號：41564001），以及中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（編號：2024KYJD2009，2024ZDPYRH03）的資助。

目錄一覽

本文摘自科學(xué)出版社2026年1月出版的《圓錐型瞬變電磁理論、技術(shù)及應(yīng)用》一書，內(nèi)容有刪節(jié)，標(biāo)題為編者所加。

（本文編輯：王運(yùn) wangyun@cspm.com.cn）

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ISBN：978 - 7 - 03 - 083397 - 6

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