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[发明专利]一种基于水平电偶极源的波数视电阻率的测量方法-CN202111180379.5有效
发明人：汤井田;皇祥宇;肖晓;任政勇 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-10-11 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G01V3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于水平电偶极源的波数视电阻率的测量方法、装置及可读存储介质，该方法通过在地表铺设接地的水平电偶极源并供入电流，再测量水平电偶极源的两个分量，将两个分量进相比，消除无法解析求解的部分，得到与波数有关的参数x的一元四次方程，进而将测量得到的水平电偶极源的两个分量代入该方程，解析求解该方程的四个根，并根据相位选取合理的根计算波数视电阻率。本发明选用接地的水平电偶极源作为场源，有效克服了频率域磁性源在实际应用的局限，且本发明得到波数视电阻率的过程也无需迭代计算，适合于除极小收发距之外的任意收发距和任意频率，在低频时不存在任何畸变，可反映地下介质电性的客观变化规律，探测深度进一步扩大。
一种基于水平电偶极源波数视电阻率测量方法

[发明专利]基于地空分解策略的大地电磁正演方法及装置、存储介质-CN202010515462.2有效
发明人：周峰;任政勇;陈煌;邓居智;张志勇;汤井田;李广;蓝泽鸾 -专利权人：东华理工大学
申请日： 2020-06-09 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了基于地空分解策略的大地电磁正演方法及装置、存储介质。该方法包括：包括：依据数字地形数据(DEM)来构建求解区域三维MT的地电几何模型；将地电几何模型离散为一系列四面体单元；获取基于地空分解策略的A‑Φ‑Ψ耦合势三维MT正演满足的积分弱解形式并对积分弱分解形式进行基于节点离散的转换得到稀疏线性方程组；加载入射场置于稀疏线性方程组的右端项并求解所述稀疏线性方程得到求解区域中四面体单元各个节点的矢量位A、标量位Φ，标量位Ψ；根据矢量位A、标量位Φ，标量位Ψ计算出观测点的参数。本发明不仅对开展大规模三维大地电磁法反演研究具有推动作用，对于促进学科发展，提升电磁法资料解释的学术水平具有重要现实意义与价值。
基于分解策略大地电磁方法装置存储介质

[发明专利]一种三维可控源电磁正演方法及系统-CN202210163033.2在审
发明人：刘寄仁;汤井田;肖晓;任政勇 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G06F17/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维可控源电磁正演方法及系统，该方法包括：对包含测量区域的计算区域进行网格划分；再基于场源激发的电磁场进行三维可控源电磁正演得到测量区域内对应的电场强度；其中，正演过程是使用Lanczos算法结合单个最优化重复极点构建有理Krylov子空间；再利用所述有理Krylov子空间构造了待求电场强度的有理Lanczos逼近式，最后基于所述有理Lanczos逼近式求解电场强度。本发明更是进一步设置4～6层单轴各向异性PML层，同时固定最低频的UPML参数，保证正演方程的质量矩阵和旋度矩阵不随频率而改变，整个正演过程大大减少了正演求解的内存消耗，可在普通笔记本上实现三维多频CSEM快速正演求解。
一种三维可控电磁方法系统

[发明专利]一种基于有理Krylov子空间的三维多频可控源电磁反演方法及其系统-CN202210162406.4在审
发明人：刘寄仁;汤井田;任政勇;肖晓 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于有理Krylov子空间的三维多频可控源电磁反演方法及其系统，该方法包括：构建三维多频可控源电磁正演问题的多频共用Krylov子空间；其中，基于Krylov子空间用以得到正演结果；构建三维多频可控源电磁伴随正演问题中每个频率的Krylov子空间；其中，基于每个频率的Krylov子空间得到每个频率的伴随正演结果；基于反演区域对应的正演结果、伴随正演结果以及观测数据构建反演目标函数及其梯度，应用梯度类算法得到测量区域的反演结果。本发明引入基于有理Krylov子空间的模型降阶算法引入到了可控源正演方程的近似求解以及多频伴随正演方程的求解，提高了反演解释过程的计算效率，节省运算内存。
一种基于有理 krylov 空间三维可控电磁反演方法及其系统

[发明专利]一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统-CN202111543798.0在审
发明人：张良;李广;汤井田;陈超健;任政勇;刘晓琼;肖晓;石福升 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度残差网络的大地电磁信号识别与重建方法及其系统，其包括：构建样本库1，并标记每个数据段的类别标签；对样本库1中的数据段进行格拉曼角场变换得到格拉曼角场图像；构建深度残差分类网络，并利用格拉曼角场图像及其对应的分类标签进行网络训练得到大地电磁数据分类模型；将待去噪的大地电磁数据进行分段再进行格拉曼角场变换，变换后输入至大地电磁数据分类模型得到每个数据段的分类标签；将识别出的含噪数据段进行重构或去噪；最终将识别出的高质量数据段与重构或去噪后的数据段进行按序拼接。本发明所述方法将深度残差网络和格拉曼角场引入至大地电磁数据去噪技术中，提高了噪声压制的自动化程度以及去噪精度。
一种基于深度网络大地电磁信号识别重建方法及其系统

[发明专利]一种基于线性磁化的任意多面体模型的磁信号响应解析方法及其系统-CN202111582912.0在审
发明人：张远磊;任政勇;汤井田 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线性磁化的任意多面体模型的磁信号响应解析方法及其系统，所述方法包括：构建多面体模型，并确定多面体模型的位置、磁化矢量的方向、线性磁化强度函数和观测点位置；构建观测点的磁信号响应函数，所述磁信号响应为磁位、磁场、磁梯度；采用将体积分转化为所有多边形面的面积分之和、将面积分转换为多边形面上所有边上线积分之和的逻辑，将磁信号响应函数进行积分转化处理得到观测点上的磁信号响应的解析解。本发明提供了一种线性磁化强度矢量的任意多面体的磁信号响应解析方法，能够计算出任意多面体在任意观测点处产生的磁势、磁场、磁梯度张量的响应，模拟实际地质环境中存在的线性磁化的情形，进一步保证解析结果的精度。
一种基于线性磁化任意多面体模型信号响应解析方法及其系统

[发明专利]一种人工源电磁法观测信号去噪方法-CN201810099029.8有效
发明人：汤井田;李广;任政勇;刘晓琼 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种人工源电磁法观测信号去噪方法，所述方法包括：首先对含噪信号进行快速傅里叶变换，在频域信号中将工频干扰去除，进行傅里叶逆变换后回到时间域；然后对去除工频干扰后的时间域信号进行EEMD分解，衰减信号基线漂移；最后基于移不变稀疏编码进一步矫正信号的基线漂移，并去除其它人文噪声。本发明可以在不损失有用信号的前提下，将幅度远远大于有用信号的工频干扰噪声、基线漂移噪声以及脉冲等人文噪声有效去除，且允许强噪声存在于从观测开始到结束的整个过程，因此使得人工源电磁法可以在持续性、强干扰环境下观测。
一种人工电磁观测信号方法

[发明专利]基于多路正交编码的大地系统辨识电磁勘探方法及其系统-CN202010063090.4有效
发明人：汤井田;杨智;肖晓;任政勇 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-01-20 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多路正交编码的大地系统辨识电磁勘探方法及其系统，该方法包括：对输入信号进行采样得到离散信号；对N个离散数据进行离散沃尔什变换得到N个Walsh码的系数；从Walsh码正交集中选取N个相互正交的Walsh函数并与N个Walsh码的系数一一对应相乘得到扩频的N路正交编码信号；将N路正交编码信号合并得到总发射信号并传送至大地系统；接收经过大地系统传输后的总信号，并利用N个Walsh函数进行分离得到N路接收信号，再利用N路接收信号计算出大地系统冲激响应和噪声。本发明对原输入信号进行多路扩频提高了大地系统冲激响应的求解精度，对有用信号和噪声进行了有效分离，为得到准确性更高的大地介质参数提供了基础。
基于正交编码大地系统辨识电磁勘探方法及其

[发明专利]一种三维各向异性射频大地电磁自适应有限元正演方法-CN201910457480.7有效
发明人：陈煌;任政勇;汤井田;杨智;周峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维各向异性射频大地电磁自适应有限元正演方法，包括：构建表示求解区域的三维地电几何模型，并获取不同区域的控制参数；将三维地电几何模型剖分为若干个互不相交的四面体单元；获取三维各向异性射频大地电磁对应的积分弱形式，并构建稀疏线性方程组，再在地表引入两种不同极化方向的入射场获得两种稀疏线性方程组中的不同右端项，并求解所述两种稀疏线性方程组得到两种极化方向上的每条棱边上的近似电场切向分量；最后基于两种极化方向上每条棱边的近似电场切向分量获取测点处的电场、磁场、阻抗张量、磁倾子矢量、视电阻率、相位响应中一个或多个的参数组合。该方法基于自适应有限元法实现3D RMT各向异性正演模拟。
一种三维各向异性射频大地电磁自适应有限元方法

[发明专利]一种球坐标系下重力正演加速方法-CN201811315171.8有效
发明人： 任政勇;陈煌;汤井田 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-11-06 - 公布日： 2019-12-13 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种球坐标系下重力正演加速方法，包括：将全球三维模型剖分成一系列不重叠的球壳单元；分别对观测点和球壳单元建立对应的八叉树结构；针对每一个观测点八叉树细胞，分别划分球壳单元八叉树(源八叉树)细胞为近区与远区；分别计算近区与远区重力参数；基于近区所包含的球壳单元的高斯数值积分公式计算近区积分，得到近区重力参数；并基于观测点八叉树和源八叉树，采用自适应多层快速多极子算法计算远区积分，得到远区重力参数；将计算得到的近区重力参数与远区重力参数求和，得到观测点重力参数。本发明能够基于球壳单元剖分，对任意分布的卫星重力观测点进行重力正演计算，大幅度地提高了卫星重力正演计算的效率。
重力参数近区观测点球壳远区种球数值积分公式八叉树结构三维模型算法计算卫星不重叠多极子树细胞自适应求和多层高斯细胞全球

[发明专利]一种多磁性运动目标体的定位方法及其装置-CN201810487925.1有效
发明人：胡双贵;汤井田;任政勇;汤子键 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-05-21 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种多磁性运动目标体的定位方法及其装置，包括如下步骤：S1：获取每个磁力观测基站上的磁力矢量以及磁力梯度张量；S2：利用每个磁力观测基站的磁力梯度张量并采用最小二乘算法得到每个磁力观测基站的非线性方程，并将所有磁力观测基站的非线性方程进行组合得到非线性方程组；S3：利用每个磁力观测基站的磁力矢量、磁力梯度张量并采用单站单目标定位算法获取n个磁性运动目标体的初始位置，以及基于n个磁性运动目标体的初始位置采用列文伯格‑马夸尔特法计算非线性方程组得到n个磁性运动目标体的质心坐标位置以及磁矩。通过所述方法可以确定多个磁性运动目标体的位置和磁矩，实现多个磁性运动目标体的定位。
磁性运动目标体磁力基站观测磁力梯度非线性方程组非线性方程磁力矢量磁矩最小二乘算法定位算法质心坐标单目标

[发明专利]一种针对RMT数据的双参数反演算法-CN201710916280.4有效
发明人：原源;汤井田;周聪;任政勇 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-09-30 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对RMT数据的双参数反演算法，包括以下步骤：步骤1、读取测点的位置、测量频率以及各个测点的观测数据；构建N维观测数据向量d；步骤2、为待反演的模型的两个参数赋初值；步骤3、根据测点的位置和测量频率，计算由两个参数共同作用得到的正演响应；步骤4、计算数据拟合差；步骤5、若数据拟合差大于目标拟合差，则进行第k次双参数反演迭代；否则反演结束；进行第k次双参数反演迭代的步骤为：首先计算正演响应对两个模型参数的灵敏度矩阵，然后求解双参数反演迭代方程组，得到两个模型参数的修正量；最后计算新的模型参数；步骤6、令迭代次数加1，返回步骤3。本发明能够降低数据拟合偏差，提高反演准确性。
一种针对 rmt 数据参数反演算法

[发明专利]一种密度为多项式的任意多面体的重力场正演方法-CN201710814134.0有效
发明人：陈超健;任政勇;汤井田 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种密度为多项式的任意多面体的重力场正演方法，包括以下步骤：步骤1、确定任意多面体的点和面的坐标、密度多项式表达式和观测点坐标，得到包含体积分的重力位和重力场计算表达式；步骤2、建立局部坐标系，通过矢量恒等式、散度定理和梯度定理，建立体积分的迭代计算方式，将体积分转换为面积分；步骤3、建立局部极坐标系，建立面积分的迭代计算方式，并通过引入固体角，消除面积分中的奇异性，将面积分转换为线积分；步骤4、建立几何关系，通过迭代计算求解线积分，从而得到重力场。本发明能够高精度、快速计算密度随水平方向和垂直方向呈任意阶多项式变化的任意多面体产生的重力位和重力场。
重力场多面体迭代计算多项式表达式局部坐标系极坐标系几何关系快速计算矢量观测点奇异性转换求解散度引入

[发明专利]一种基于重力矢量及其梯度张量的多运动目标体监测方法-CN201710435823.0有效
发明人：汤井田;胡双贵;任政勇;周聪 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-06-08 - 公布日： 2018-02-27 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于重力矢量及其梯度张量的多运动目标体监测方法，包括以下步骤(1)布置多个固定或者移动的重力观测基站上，按一定的时间间隔，观测由空间中多个运动目标体所引起的重力矢量及其梯度张量，得到每个时刻的剩余重力矢量g(t)及其梯度张量T(t)；(2)由剩余重力矢量g(t)及其梯度张量T(t)获得不受剩余质量影响的非线性方程组；(4)通过单站单目标定位算法获得初始值，利用标准的LM算法求解非线性方程组，精确计算多个运动目标体的位置信息；(5)将步骤(4)所得到的位置信息回代剩余质量计算公式中获得每个运动目标体的剩余质量。本发明可以实时地监测多个运动目标体的轨迹和剩余质量。
一种基于重力矢量及其梯度张量运动目标监测方法

[发明专利]一种重力正演加速方法-CN201611252162.X有效
发明人： 任政勇;汤井田 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-12-29 - 公布日： 2018-01-19 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种重力正演加速方法，包括以下步骤步骤1、将三维地质体剖分成多个四面体单元；分别对观测点和三维地质体建立对应的八叉树结构；步骤2、将三维地质体划分为近区与远区，步骤3、分别计算近区与远区重力参数；基于近区所包含的四面体单元的重力积分无奇异性解析表达式直接计算近区的积分，得到近区重力参数；并基于观测点八叉树和源八叉树，采用自适应快速多极展开算法计算远区的积分，得到远区重力参数；步骤4、将步骤3中计算得到的近区重力参数与远区重力参数求和，得到观测点重力参数。本发明能够基于非结构化网格剖分，对任意分布的观测点进行重力正演计算，大幅度地提高了重力正演计算的效率。
一种重力加速方法

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