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EH-4大地电磁法探测地下暗河EH-4大地电磁法是一种常用的地球物理勘探方法。
它利用大地电磁场的破坏作用，探测地下物质的电性和磁性差异，从而识别地下构造和矿产资源。
近年来，这种勘探方法在地下水和地下暗河的探测方面得到了广泛应用。
本文主要介绍EH-4大地电磁法探测地下暗河的原理、方法和应用。
首先，我们需要了解大地电磁场的基本概念和特点。
大地电磁场是指地球内部电流系统和地球表面电磁场之间的相互作用，具有强的渗透力和破坏力。
通过检测地球表面电磁场的变化，我们可以间接探测地下结构和水文地质情况。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的方法一般分为三个步骤：准备工作、实地勘测和数据处理。
准备工作包括制定勘测方案、选取适当的探测设备和安排人员、调查勘测区域的地貌地球化学特征和地质构造情况等。
实地勘测需要在勘测区域内布设探测点，在不同时间段内采集地面电场和磁场数据。
数据处理包括数据滤波、计算电阻率、绘制等值线图等步骤。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的应用主要集中在以下两个方面：一是地下水资源的勘探和管理，二是地下暗河的探测和研究。
对于地下水资源的勘探和管理，EH-4大地电磁法可以帮助我们确定水文地质条件、掌握水资源分布情况、预测水质和水量等。
而在地下暗河的探测和研究方面，EH-4大地电磁法可以提供较为完整的地下暗河系统情况，识别暗河的规模、位置、深度、水文地质等特征，为相关研究和管理工作提供科学依据。
总之，EH-4大地电磁法是一种有效的地球物理勘探方法，可用于探测地下水文地质条件和暗河的分布情况等。
在野外勘测中需要严格按照规范操作，对现场数据采集结果进行科学分析和评估，进一步优化勘测方案和方法，提高勘测数据的可靠性和准确性。
EH4数据处理系统自述EH4数据处理系统是由中南大学信息物理工程学院席振铢老师课题组和长沙五维地科勘察技术有限责任公司联合开发完成的，是专门针对Geometrics公司和EMI公司联合研制生产的EH-4电导率成像仪而开发的一套全新数据处理系统。
它以仪器数据采集系统自带的Imagem数据处理程序为背景，拥有与Imagem程序相似的数据显示体系，结合Windows程序的使用方便、操作灵便、界面美观等优点，能对野外采集的单点测深数据进行编辑（剔除、修正跳变点），以及对多点视电阻率频谱进行比较，并且实现了带地形的二维反演，优化处理功能等功能，使反演结果更接近真实情况。
系统要求1，硬件环境CPU：PⅢ500或更高性能DRAM：128MB或更多硬盘：至少20MB的自由硬盘空间显示器：1024×768USB口：一个闲置的USB（通用串行总线）口光盘驱动器：CD-ROM2，系统要求Windows98，Windows98 SE，Windows ME，Windows 2000，Windows XP Professional，Windows XP Home Edition程序安装1，EH4数据处理系统的安装将软件光盘放入光盘驱动器，安装过程随即启动。
欢迎屏幕中点击“下一步”按钮继续安装过程；请仔细阅读软件许可协议，如果同意所有软件许可条款，请点击“我接受所有的软件许可条款”，并且点击“下一步”按钮继续安装过程。
如果不同意软件许可条款，请点击“我不能接受所有的条款”，点击“下一步”按钮结束安装；在这里我们可以指定程序文件夹的名称，默认为“EH4数据处理系统”，如果不需要修改，请点击“下一步”。
如果需要修改，请在上部的文本框中输入您自己喜欢的名字，接着点击“下一步”按钮；在这里我们可以选择程序的安装位置，默认位置“C:\Program Files\EH4数据处理系统”，在界面顶部的文本框中，我们可以直接输入路径更改安装位置，也可以在界面底部选择安装磁盘，在界面中部的树形节点中选择您想要安装的文件夹，单击“下一步”开始安装过程；这个界面中的进度条显示了正在进行的安装过程，在此期间我们可以点击“取消”按钮退出安装过程；在这个界面中，我们可以选择添加快捷方式到程序文件夹，点击完成结束安装过程，至此，EH4数据处理系统已经成功的安装到了您的计算机上。
第一章工作技术要求第一节方法技术要求一、执行技术标准DZ/T0173—1997 大地电磁测深法技术规程DZ/T 0153—95 物化探工程测量规范GB/T 9649.28—1998地球物理勘查术语分类代码DD2006-3 岩矿石物性调查技术规程CH 2001-92 全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T0069-93 地球物理勘查图图式图例及用色标准二、测网布设测网布设，若条件许可，可由专业测量人员布设，也可由物探探人员采用GPS 定位测量布设。
2、测网精度要求依据《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-95），测点的点位、相邻点距及其高程精度要求见下表：表1 测网精度主要技术指标上表中各项精度均以中误差衡量,并以二倍中误差为限，本次进EH4测量,其平面定位误差极限分别2.0米;相邻点距(本次工作相邻点距为20米)相对中误差极限为1.0米。
3、物探测深点定位测量的仪器设备及方法技术（1）仪器设备本次物探测点定位测量，可选用合众思状生产的G738CM接收机进行，其仪器主要性能及精度参数如下：实时差分精度①：亚米级（CEP）（外部源修正或SBAS）后差分处理①：亚米级（CEP）静态精度①（外接天线）：平面 5mm+1ppm高程 10mm+1ppm工作温度：-20℃～+50℃存储温度：-40℃～+60℃防震能力：抗1.2米高度水泥地面自由跌落防尘防水能力：IP65，完全保护从各个方向的冲水及扬尘G738CM接收机 G738CM接收机实现实时差分图示（2）物探测点定位测量1）观测方式选择——进入资源管理器后，在工作模式中选SBAS方式，即选用实时差分观测方式。
2、新区单点求三参数求取——在求三参数测量的过程中，新建工程时输入相应参数时，放样限差应选0.5米，当求取三参数后，应自少还要在矿区内检测1-3个已知点，观精度并确证无误后，这个三参数才能用于本矿区生产。
3、定点测量——连接主机后，就可打开工程管理文件进行测量，注意每次测量结束应保存。
EH-4电磁测深法
研究专家
技术原理
EH-4电磁测深系统属于部分可控源与天然源相结合的-种大地电磁测深系统，该系统同时使用天然场源和人工场源进行频域电磁观测，主要通过电阻率的变化来分辨地下构造情况。
对于深部构造通过天然背景场源成像(MT)，其信息源为10-100kHz，浅部构造则通过-个新型的便携式低功率发射器发射1-100kHz人工电磁讯号，补偿天然信号的不足，从而获得高分辨率的成像。
EH-4电磁测深系统既具有有源电探法的稳定性，又具有无源电磁法的节能和轻便的特点，测量速度快，观测时间短，可轻易实现密点连续测量，进行EMAP连续观察，效率高于直流电法;能同时接收和分析X,Y 2个方向的电场和磁场，反演X-Y电导率张量剖面，对判断构造产状特别有利;具有较高的分辨率，使探测某些小的地质构造和区分电阻率差异不大的地层成为可能。
图1 EH-4电磁测深法工
作流程图
野外布置
实际野外测量中需要采取必要的技术措施来保证数据质量，这些技术措施包括以下几项。
1)开展工作前进行平行试验，确认仪器工作正常。
2)前置放大器(AFE)放在测量点上，与磁棒距离大于5m，与主机距离大于10m。
电极、磁
棒、前置放大器(AFE)和主机尽可能远离人工设施(如围墙)和噪声源(如电力线)，减少人文因素等的干扰。
3)使用罗盘仪定向，保证Y-Dipole电偶极子的方向与X-Dipole电偶极子的方向、2个磁棒
的方向相互垂直。
x和y方向的电极和磁棒应始终保持一致，不能随意调换方向，以减少系统误差。
4)数据质量较差时，应增加叠加次数，必要时择时重测。
目录1、系统设置 (1)1.1系统主要技术参数 (1)1.1.1基本系统配置 (1)1.2观测系统敷设 (2)1.2.1接收系统 (2)1.2.2平行试验 (4)1.2.3发射系统 (6)2、数据采集 (7)2.1 测量 (7)2.1.1 创建工区及参数设置 (7)2.1.2 Option菜单 (8)2.1.3 增益设置 (8)2.1.4 数据采集 (9)2.2 平行试验 (9)2.3参数选择与质量监控 (9)2.3.1 噪音水平 (9)2.3.2 电极距 (10)2.3.3 常见问题及其解决办法 (10)3、数据处理 (12)3.1 EH4联机与文件传输 (12)3.1.1 NetBEUI协议的安装 (12)3.1.2 映射驱动器与文件传输 (12)3.2 系统的执行文件 (12)3.3 数据文件 (12)3.3.1 时间序列文件 (12)3.3.2 互功率谱文件 (12)3.3.3 阻抗文件 (12)3.3.4 反演结果 (12)3.4 其它文件 (12)3.4.1 @文件 (12)3.4.2 主程序的路径文件 (13)3.4.3 标定文件 (14)3.5 IMAGEM程序的处理功能 (14)3.5.1 Data Analysis (14)3.5.2 1-D Analysis (14)3.5.3 2-D Analysis (14)4、数据质量评价 (15)4.1 几种常见的问题 (15)4.1.1 调幅电波干扰 (15)4.1.2 输电线干扰 (15)4.1.3 金属物体的电磁感应影响 (16)4.1.4 过高增益引起的数据饱和 (16)4.1.5 甚低频发射源导致的干扰 (17)4.2 EH4系统的理论背景 (18)4.3 资料解释 (18)1、系统设置1.1系统主要技术参数接收系统时间序列的采样频率为192Z KH频率范围：10—100Z KH道数： 2电道，2磁道极距： 高频模式下最大50m ，低频模式极距可以大于50米 发射系统分15个主频提供从1Z KH 到70Z KH 人工源信号，其发射主频分别为：69, 53, 32, 23, 16, 12, 8.7, 7, 5.4 , 3.6 , 2.8, 2.5, 1.8, 1.1, 0. 83Z KH ，发射磁矩为4002Am 。
EH4高频大地电磁测深的数据插值处理方法
康全
【摘要】在地质勘查工作中,地球物理方法应用广泛,基于电磁感应原理的EH4高频大地电磁测深是探测大埋深矿产资源的有效方法,本文结合笔者多年工作经验,阐述了EH4高频大地电磁测深的数据插值处理方法.
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2017(000)009
【总页数】2页(P40-41)
【关键词】EH4;高频;大地电磁;测深;数据插值处理
【作者】康全
【作者单位】湖南省地质矿产勘查开发局418队,湖南娄底417000
【正文语种】中文
【中图分类】P631.325
目前，适用于地下1km至几百米上下深度范围的电法仪器相对较少，研制开发出一种既轻便又可以勘探浅、中深度的电法仪器十分必要，基于此EH4高频大地电磁测深应运而生。
1.1 EH4高频大地电磁测深的产生
20世纪90年代中期，美国EMI公司和Geometrics公司联合研制出EH4，这是全新概念的电导率张量测量仪，其利用大地电磁的测量原理，同时配置了磁偶极子发射源。
1.2 EH4方法的重要意义
EH4遵循大地电磁测深（MT）的基本原理，支持音频大地电磁测深（AMT）和可控源音频大地电磁测深（CSAMT），属于部分可控源与天然场源相结合的一种大
地电磁测深系统，为1000m左右范围的电法勘探提供了一种具有现实价值的新手段。
1.3 EH4方法基本原理
通过观测天然变化的电磁场水平分量，将电磁场信号转换成视电阻率曲线和相位曲线，然后反演求得各地层的电阻率和厚度值。
大陆普遍存在地壳内和上地幔高导层。
壳内高导层大多出现在中地壳，有些高导层与壳内低速层有较好相关性，主要反映脱水相变和部分熔融。
一些强震区的中地壳也发育高导层。
高导层的分布与地球动力学过程密切相关。
上地幔高导层顶部深度变化较大，主要反映软流层起伏。
有些埋深较浅的上地幔高导层不同于高导软流层。
EH4属于部分可控源与天然场源相
结合的一种大地电磁测深系统，其观测的基本参数为：正交的电场分量（Ex，Ey）和磁场分量（Hx，Hy）的时间序列。
然后通过傅立叶变化将时间域的电磁信号变成频谱信号，得到Ex、Ey、Hx、Hy，最后计算卡尼亚电阻率：
高频的资料主要对浅部介质的电性特征进行反应，而低频资料主要是对深部介质的电性变化特征进行反应。
在同一个宽频带上将E和H测量出来，并以此为基础将
不同频率下的卡尼亚视电阻率和相位计算出来，从而可以对地下岩层的电性结构和地质构造进行确定。
电磁波在大地介质中的穿透深度（或趋肤深度）与频率有关。
穿透深度可由下式表示：
EH4系统数据处理是利用Visual Fortran语言以动态链接库的形式编写的资料处
理模块来完成的，含一维正演程序、二维正演程序、一维反演程序，如Bostic反演，连续介质反演程序和广义逆反演程序。
在进行EH4电磁系统采集的资料处理
时，需要对地形进行修正和插值，EH4的理论基础是将大地看成水平介质作为基
本假设，而在实际情况下地形不可能是平摊的，同一个剖面的测点是存在高程差的，对其修正的方法就是将每个测点的实际高程作为二维反演。
dat文件该测点的第一个频点的高程，其它频点的高程相应做加减运算，形成修正后的.dat文件。
随着
测量深度的增加，相同测点的数据点会逐渐变少，通常利用两点间线性法对其进行插值处理。
另外，利用EMAG软件进行二维反演时，需要选择圆滑系数，系统提
供的圆滑系数范围比较大（0～999），但通常，在0.05～10之间选择足够了。
EH4系统没有提供专门的二维成图软件，用Surfer软件进行数据网格化成图时，
通常选择“距离n次方反比法”和“克里金法”可获得较理想的结果。
网格化之后，需要采用Spline Smooth方法对网格化数据进行圆滑处理，以获得更好的图像。
某探测作业采用美国GEOMETRICS公司生产的连续电导率剖面仪（EH4）进行观测。
根据以往工作区实验点的测试效果，选择MN极距为20m；采用一通道采集低频信号，采用七通道采集高频信号；每个测点增益以满足放大信号而不过饱和的原则调整，范围在1～80倍；叠加次数4～8次。
本次采用上述参数进行观测能得到最佳效果。
检查点与被检查点的全频视电阻率（Pxy，Pys）曲线及相位（ψxy，ψys）曲线，应形态一致，对应频点的数值接近，但经编辑、插值后检查点与被检查点同一极化的均方相对误差（m）不应大于5，实测数据成果见图1。
根据EH4反演等值线图可得，频率为400~750的位置，出现高阻异常，在
500~600的点出现的异常最明显，这很有可能是因为地下存在一个高阻异常体，
出现了一个矿床。
综上所述，EH4高频打底电磁测深系统目前已经成为深部勘查的重要方法，通过
数据处理和地质资料的数据解释，能够对电性一场在剖面上的形态和规模进行直接的提供。
为保证数据的精确性，进行插值处理十分必要，有助于对地质信息的判读，
保证数据质量。
【相关文献】
[1]陈庆凯，席振铢.EH4电磁成像系统的数据处理过程研究[J].有色矿冶，2005（05）.
[2]徐白山，王恩德，陈庆凯，李维群.利用EH-4确定煤矿采空区的边界[J].东北大学学报（自然科学版），2006（07）.。
