TEM数据1D反演Matlab代码库：快速解析与应用指南

本文档是一份关于瞬态电磁（TEM）数据一维（1-D）反演方法的MATLAB代码实现的描述。这个存储库由R.-U.伯纳于2018年贡献，它允许用户对合成的或实际的TEM数据进行反演处理。这种方法在地球物理学领域中尤为常见，用于解析地下结构的电性特征。 在详细解析之前，先简要介绍一些背景知识。 **瞬态电磁法（TEM）简介：** 瞬态电磁法是一种地球物理勘探技术，它通过发射一个周期性的电流脉冲到地面或水下，然后测量地下介质对这一脉冲电磁场产生的响应变化来探测地下结构。TEM技术常用于矿产资源勘探、地下水勘查、工程地质调查等领域。 **一维反演的含义：** 一维反演假设地下结构在水平方向上是均一的，只在垂直方向上发生变化。这种方法在处理实际问题时通常可以大大简化计算量。在TEM数据处理中，一维反演尝试从测量到的电磁场变化时间序列中推断出地下电阻率的分布情况。 **阻尼高斯-牛顿方法：** 这是一种数值优化算法，用于非线性最小二乘问题的求解。它结合了高斯-牛顿法和阻尼技术来提高算法的稳定性和收敛性。在本存储库中，该方法被用来估计地下介质的电性模型参数。 **雅可比行列式：** 在反演算法中，雅可比行列式是一个关键概念，它描述了模型参数变化对反演结果的影响。在本代码中，它通过模型响应的小扰动来近似，从而允许算法估计参数的敏感性。 **层电阻率和层厚度：** 在TEM一维反演中，模型参数通常包括各层的电阻率和层厚度。这些参数是反演过程中的主要未知量，而本代码实现了对这些参数的优化求解。 **安装过程：** 为了使用这个代码库，用户需要将其包含的文件夹添加到MATLAB的搜索路径中。这可以通过MATLAB内置函数`addpath`实现。 **MATLAB文件摘要：** 存储库中包含了几个主要的MATLAB文件，每个文件都有其特定的功能。例如： - `correctRampTime`：这是一个用于校正瞬态电磁响应中上升沿时间失真的函数。 - `driverInversion`：这是一个示例驱动程序，用于处理合成数据的反演。 - `driverPROTEM`：这是另一个示例驱动程序，用于特定的PROTEM接收器数据反演。 **标签信息：** 存储库被标记为“系统开源”，意味着这个代码库可以在遵守相应许可协议的前提下被社区自由使用、修改和共享。 **文件名称列表：** 文档提到的压缩包子文件名为`tem1dinv-master`，表明该文件是整个存储库的主版本，用户可以从这个版本开始探索和使用该存储库。 了解了这些背景知识和资源信息后，开发者和研究人员可以更好地利用这个存储库进行TEM数据的一维反演工作。这个方法特别适合于那些需要快速获得地下结构概览的场合，或者当更复杂的三维反演计算过于耗时或不必要时。通过MATLAB这一强大工具，研究人员能够有效地进行数据处理和模型优化，进而对地下电性结构有一个更为直观和定量的认识。