李美英+屈栓柱

摘 要 Matlab高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)平臺(tái)的函數(shù)資源豐富，對(duì)矩陣的計(jì)算簡(jiǎn)便快捷，文件輸出方便。以這些特點(diǎn)為契機(jī)，在Matlab平臺(tái)上，轉(zhuǎn)換EH4儀器采集的原始Z文件為SCS2D二維反演所需的MTD文件，可大大提高EH4數(shù)據(jù)的處理能力。

關(guān)鍵詞 音頻大地電磁法；Matlab平臺(tái)；SCS2D反演平臺(tái)；代碼

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0041-03

可控源音頻大地電磁法（CSAMT）是在大地電磁法（MT）和音頻大地電磁法（AMT）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種人工源頻率測(cè)深方法。大地電磁法（MT）的觀測(cè)頻率很低（n×10-5～n×104 Hz），所以勘探深度很大，可達(dá)100千米以上。但由于頻率偏低，所以對(duì)淺層的分辨率較差，而且生產(chǎn)效率也比較低。為了更好地研究幾十米到幾千米深度范圍內(nèi)的地電結(jié)構(gòu)，在MT方法的基礎(chǔ)上，形成了音頻大地電磁法（AMT）。音頻大地電磁法的工作方法、觀測(cè)參數(shù)與MT方法相同，不過該方法主要觀測(cè)由于雷電作用產(chǎn)生的音頻（n×100～n×104 Hz）大地電磁場(chǎng)，由于音頻大地電磁法的觀測(cè)頻段內(nèi)，天然大地電磁場(chǎng)的強(qiáng)度較弱，人文干擾大，所以信噪比很低，野外數(shù)據(jù)采集十分困難，需要長(zhǎng)時(shí)間采集并采用多次疊加技術(shù)。為了克服上述困難，20世紀(jì)70年代初，加拿大多倫多大學(xué)的D.W.Strangway教授和他的學(xué)生提出沿用AMT的觀測(cè)方式，觀測(cè)人工供電產(chǎn)生的音頻電磁場(chǎng)。由于所觀測(cè)電磁場(chǎng)的頻率、強(qiáng)度和方向可以由人工控制，而其觀測(cè)方式又與AMT法相同，所以叫可控源音頻大地電磁法。

EH4連續(xù)電導(dǎo)率剖面儀是由美國(guó)EMI公司生產(chǎn)的電磁法儀器系統(tǒng)，屬于混合源方法的儀器。它利用的場(chǎng)源可以是天然場(chǎng)，也可以是人工場(chǎng)。數(shù)據(jù)采集方式和AMT法相同；在頻率（10～1000）Hz范圍內(nèi)，采集天然電磁場(chǎng)信號(hào)；在頻率（750～92K）Hz范圍內(nèi)，天然場(chǎng)高頻成分信號(hào)比較弱，使用人工源信號(hào)，這時(shí)滿足波區(qū)條件的收發(fā)距較小，容易實(shí)現(xiàn)；并且發(fā)送信號(hào)的時(shí)間短，功率小，裝備和電源輕便。本儀器配備高頻磁探頭，觀測(cè)的電磁信號(hào)頻率范圍為（10～92k）Hz，可用于測(cè)量地下幾米至1千米范圍內(nèi)介質(zhì)電阻率的連續(xù)分布情況。

近十年來，國(guó)際上出現(xiàn)了一批代表性的電磁法數(shù)據(jù)處理解釋軟件，如美國(guó)Zonge公司開發(fā)的SCS2D反演軟件、意大利Geosystem公司開發(fā)的一個(gè)綜合性解釋平臺(tái)WinGlink、吉林大學(xué)開發(fā)的GeoElectro電法數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和美國(guó)某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的Sinv2d反演軟件等，不同反演軟件產(chǎn)生的反演模型擬合差因數(shù)據(jù)量及側(cè)重深度大小不一，使用一種成熟的處理軟件不僅便于資料對(duì)比，同時(shí)也為資料的地質(zhì)解譯提供了較好的物探參考。

隨著電磁法的普遍應(yīng)用，加拿大鳳凰公司的V8儀器越來越被新疆眾多地質(zhì)單位青睞，配套的SCS2D反演軟件也逐漸展露其頭角，本文利用第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言Matlab為平臺(tái)，對(duì)EH4儀器采集的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之能夠通過SCS2D反演，大大提高了數(shù)據(jù)處理的能力。

1 數(shù)據(jù)格式

軟件所涉及的文件包括EH4儀器自身采集并初步處理取得的Z文件（文件個(gè)數(shù)與點(diǎn)位相同）、數(shù)據(jù)處理所需的參數(shù)文件*.par、生成供SCS2D反演的*.mtd文件。

1）參數(shù)文件。參數(shù)文件（*.par）實(shí)際上是一個(gè)索引目錄文件，它展示了實(shí)際點(diǎn)位、高程與該點(diǎn)位所測(cè)原始數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。文件共五列，分別為點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)x、坐標(biāo)y、高程、文件號(hào)，可用文本進(jìn)行編輯。

2）Z文件格式。EH4儀器首先采集的是人工和天然大地電磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的時(shí)間序列，然后內(nèi)部進(jìn)行傅立葉變換得出頻率域幅值響應(yīng)再通過卡尼亞電阻率公式（見式（1））計(jì)算后把結(jié)果寫入Z文件，其內(nèi)容包括頻點(diǎn)、ExHy的相干系數(shù)、ExHy標(biāo)量視電阻率、ExHy標(biāo)量相位、EyHx的相干系數(shù)、EyHx標(biāo)量視電阻率、EyHx標(biāo)量相位及各方向阻抗張量的實(shí)部及虛部等。

（1）

式中：f—頻率（Hz）；ρ-視電阻率（Ω·m）。

3）*.MTD文件格式。*.MTD是測(cè)線所有點(diǎn)位參數(shù)的集成文件，用逗號(hào)分隔，遺漏數(shù)據(jù)在行中用雙逗號(hào)表示。如圖1，由Z文件轉(zhuǎn)換而來的數(shù)據(jù)主要覆蓋5～9列，1～4列根據(jù)參數(shù)文件（*.par）直接寫入。1～9列表示的含義見表1。

2 Matlab平臺(tái)下的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程

Matlab是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。

1）友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境。Matlab由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用Matlab的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面（圖2）。包括Matlab桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件瀏覽器等。隨著Matlab的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，Matlab的用戶界面也越來越精致，更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。而且新版本的Matlab提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。

圖2 程序運(yùn)行界面

2）簡(jiǎn)單通用的程序語(yǔ)言。Matlab使用的第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言包含控制語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出語(yǔ)句等，具有面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)。用戶可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的M文件后再一起運(yùn)行（圖3為已編好的M文件運(yùn)行界面）。新版本的Matlab語(yǔ)言是基于最為流行的C++語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與C++語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是Matlab能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。endprint

圖3 運(yùn)行程序調(diào)用參數(shù)文件

3）軟件流程。野外EH4儀器數(shù)據(jù)采集完畢，測(cè)量臺(tái)班會(huì)記錄并形成一個(gè)關(guān)于點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、高程、文件號(hào)的索引參數(shù)文件，根據(jù)該文件讀取原始z文件中xy方向的相關(guān)系數(shù)、視電阻率、相位、頻率等，Matlab程序會(huì)根據(jù)提供的各種數(shù)據(jù)組合成SCS2D反演軟件所需的mtd格式文件，并最終輸出。軟件大致流程如圖4。

圖4 軟件流程圖

4）程序代碼及注釋。

clear all；clc；

[cfilename，cdir]=uigetfile（{'*.par'，'parameter file（*.par）'；'*.*'，'All files（*.*）'}，...

'Choose a parameter file to read'）；%選擇參數(shù)文件并讀取。

cfile=[cdir，cfilename]；

fid=fopen（cfile，'r'）；

data=fscanf（fid，'%f'，[5，inf]）；%參數(shù)文件分四列，為點(diǎn)號(hào)，坐標(biāo)x，坐標(biāo)y，高程，文件號(hào)。

data=data'；

nsite=size（data，1）；

j=1；

for isite=1：nsite%進(jìn)入循環(huán)語(yǔ)句。

sname=num2str（data（isite，5））；

slength=length（sname）；

if slength==1

sname=['00'，sname]；

elseif slength==2

sname=['0'，sname]；%確定z文件名。

end

zfile=['zhs.'，sname]；

zfid=fopen（zfile，'r'）；

zdata=fscanf（zfid，'%f，[15，inf]）；%讀取z文件

zdata=zdata'；

for i=1：39；

if zdata（i，3）<=0；

continue；

else

mdata（j，6）=zdata（i，3）；

mdata（j，5）=zdata（i，1）；

mdata（j，1：4）=data（isite，1：4）；

mdata（j，7）=0.5；

mdata（j，8）=zdata（i，4）*3.1415926*1000/180；

mdata（j，9）=0.5；

mdata（j，10：13）=0；

mdata（j，14）=mdata（j，6）；

mdata（j，15）=mdata（j，8）；

mdata（j，16：17）=0；%生成mtd文件矩陣

j=j+1；

end

end

fclose（zfid）；

end

fclose （fid）；

mtdfile=['line'，num2str（data（1，2）），'.mtd']；

fid=fopen（mtdfile，'w'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"Stn"，"GridE"，"GridN"，"Elev"，"Freq"，"ARTMobs"，"ARTMerr"，"ZPTMobs"，"ZPTMerr"，"ARTEobs"，"ARTEerr"，"ZPTEobs"，"ZPTEerr"'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"From S2D2D v2.10l Date：16/12/09 Time：13：34：14"'）；

for i=1：j-1

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f'，mdata（i，1：9））；

fprintf（fid，'%s'，'，，，，'）；

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f'，mdata（i，14：15））；

fprintf（fid，'%s＼n'，'，，，'）；%輸出mtd文件

end

fclose（fid）；

3 實(shí)例分析

1）工區(qū)概況。庫(kù)普邊防派出所位于奇臺(tái)縣八一牧場(chǎng)西北側(cè)，距奇臺(tái)縣城約197千米，為昌吉邊防支隊(duì)的下屬單位，多年來一直處于缺水狀態(tài)。為做好雙擁工作，更為解決官兵的實(shí)際用水困難，應(yīng)昌吉國(guó)土資源局邀請(qǐng)，物探隊(duì)派遣EH4項(xiàng)目組，了解該區(qū)地下電阻率分布特征，為尋找儲(chǔ)水構(gòu)造并布置鉆井提供依據(jù)。

該區(qū)地處東準(zhǔn)噶爾堿性花崗巖體中，尋找裂隙水是本次工作的主攻目標(biāo)。

2）工作布置。如圖5，限于工區(qū)實(shí)際條件，布置測(cè)線：3線、4線、5線。取點(diǎn)數(shù)較多的3線為例，3線307點(diǎn)西北側(cè)為學(xué)校辦公樓，樓前308點(diǎn)西約6米處為已知水井，該水井為前些年所打，井深10米，基底為花崗巖。由于上游水量降低，該井出水量日益減少，已不能滿足學(xué)校最基本生活需求。

圖5 庫(kù)普工區(qū)點(diǎn)位圖

3）反演成果。如圖6，三種處理方法均能反應(yīng)測(cè)線地下電阻率分布情況：采用美國(guó)某大學(xué)的REBOCC反演程序側(cè)重于地下介質(zhì)的均勻性，對(duì)于地質(zhì)體整體的分布特征把握較好，處理程度較圓滑，但對(duì)于細(xì)節(jié)反應(yīng)不明顯；而采用經(jīng)過本程序格式轉(zhuǎn)換后的SCS2D反演成果能夠較好的描述整體和局部特征，特別是二維反演成果，非常好的詮釋了地下地質(zhì)體、斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀、埋深以及地下水位的分布特征。

圖6 不同處理方法反演成果圖

4）總結(jié)。通過本次工作，查清了已知水井缺水的原因，提出了更利于儲(chǔ)水的307點(diǎn)；同時(shí)也推斷由于深部下游水源通道的存在，下游不會(huì)因?yàn)橐阎當(dāng)嗨鴽]有開發(fā)前景，為本區(qū)水源開發(fā)利用奠定了較好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

Matlab工作平臺(tái)的使用不僅大大優(yōu)化了不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換流程，提高了野外的工作效率，也避免了優(yōu)秀反演軟件無法通用的弊端，多用于信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量等眾多應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)處理解釋起到了推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧明，譚捍東，胡建德，等.超寬頻帶大地電磁信號(hào)的采集方法和技術(shù)[J].現(xiàn)代地質(zhì)，1997，11（3）.

[2]魏文博.我國(guó)大地電磁測(cè)深新進(jìn)展及瞻望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2002，17（2）.

[3]TAO Shi long，WAN Tian feng.Introduction of Earth Science[M].Beijing： Geological Publishing House， 1999.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10598.htm.

作者簡(jiǎn)介

李美英（1981-），河北涿州人，助理工程師，主要從事儀器設(shè)備維修、維護(hù)及數(shù)據(jù)處理等工作。endprint

圖3 運(yùn)行程序調(diào)用參數(shù)文件

3）軟件流程。野外EH4儀器數(shù)據(jù)采集完畢，測(cè)量臺(tái)班會(huì)記錄并形成一個(gè)關(guān)于點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、高程、文件號(hào)的索引參數(shù)文件，根據(jù)該文件讀取原始z文件中xy方向的相關(guān)系數(shù)、視電阻率、相位、頻率等，Matlab程序會(huì)根據(jù)提供的各種數(shù)據(jù)組合成SCS2D反演軟件所需的mtd格式文件，并最終輸出。軟件大致流程如圖4。

圖4 軟件流程圖

4）程序代碼及注釋。

clear all；clc；

[cfilename，cdir]=uigetfile（{'*.par'，'parameter file（*.par）'；'*.*'，'All files（*.*）'}，...

'Choose a parameter file to read'）；%選擇參數(shù)文件并讀取。

cfile=[cdir，cfilename]；

fid=fopen（cfile，'r'）；

data=fscanf（fid，'%f'，[5，inf]）；%參數(shù)文件分四列，為點(diǎn)號(hào)，坐標(biāo)x，坐標(biāo)y，高程，文件號(hào)。

data=data'；

nsite=size（data，1）；

j=1；

for isite=1：nsite%進(jìn)入循環(huán)語(yǔ)句。

sname=num2str（data（isite，5））；

slength=length（sname）；

if slength==1

sname=['00'，sname]；

elseif slength==2

sname=['0'，sname]；%確定z文件名。

end

zfile=['zhs.'，sname]；

zfid=fopen（zfile，'r'）；

zdata=fscanf（zfid，'%f，[15，inf]）；%讀取z文件

zdata=zdata'；

for i=1：39；

if zdata（i，3）<=0；

continue；

else

mdata（j，6）=zdata（i，3）；

mdata（j，5）=zdata（i，1）；

mdata（j，1：4）=data（isite，1：4）；

mdata（j，7）=0.5；

mdata（j，8）=zdata（i，4）*3.1415926*1000/180；

mdata（j，9）=0.5；

mdata（j，10：13）=0；

mdata（j，14）=mdata（j，6）；

mdata（j，15）=mdata（j，8）；

mdata（j，16：17）=0；%生成mtd文件矩陣

j=j+1；

end

end

fclose（zfid）；

end

fclose （fid）；

mtdfile=['line'，num2str（data（1，2）），'.mtd']；

fid=fopen（mtdfile，'w'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"Stn"，"GridE"，"GridN"，"Elev"，"Freq"，"ARTMobs"，"ARTMerr"，"ZPTMobs"，"ZPTMerr"，"ARTEobs"，"ARTEerr"，"ZPTEobs"，"ZPTEerr"'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"From S2D2D v2.10l Date：16/12/09 Time：13：34：14"'）；

for i=1：j-1

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f'，mdata（i，1：9））；

fprintf（fid，'%s'，'，，，，'）；

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f'，mdata（i，14：15））；

fprintf（fid，'%s＼n'，'，，，'）；%輸出mtd文件

end

fclose（fid）；

3 實(shí)例分析

1）工區(qū)概況。庫(kù)普邊防派出所位于奇臺(tái)縣八一牧場(chǎng)西北側(cè)，距奇臺(tái)縣城約197千米，為昌吉邊防支隊(duì)的下屬單位，多年來一直處于缺水狀態(tài)。為做好雙擁工作，更為解決官兵的實(shí)際用水困難，應(yīng)昌吉國(guó)土資源局邀請(qǐng)，物探隊(duì)派遣EH4項(xiàng)目組，了解該區(qū)地下電阻率分布特征，為尋找儲(chǔ)水構(gòu)造并布置鉆井提供依據(jù)。

該區(qū)地處東準(zhǔn)噶爾堿性花崗巖體中，尋找裂隙水是本次工作的主攻目標(biāo)。

2）工作布置。如圖5，限于工區(qū)實(shí)際條件，布置測(cè)線：3線、4線、5線。取點(diǎn)數(shù)較多的3線為例，3線307點(diǎn)西北側(cè)為學(xué)校辦公樓，樓前308點(diǎn)西約6米處為已知水井，該水井為前些年所打，井深10米，基底為花崗巖。由于上游水量降低，該井出水量日益減少，已不能滿足學(xué)校最基本生活需求。

圖5 庫(kù)普工區(qū)點(diǎn)位圖

3）反演成果。如圖6，三種處理方法均能反應(yīng)測(cè)線地下電阻率分布情況：采用美國(guó)某大學(xué)的REBOCC反演程序側(cè)重于地下介質(zhì)的均勻性，對(duì)于地質(zhì)體整體的分布特征把握較好，處理程度較圓滑，但對(duì)于細(xì)節(jié)反應(yīng)不明顯；而采用經(jīng)過本程序格式轉(zhuǎn)換后的SCS2D反演成果能夠較好的描述整體和局部特征，特別是二維反演成果，非常好的詮釋了地下地質(zhì)體、斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀、埋深以及地下水位的分布特征。

圖6 不同處理方法反演成果圖

4）總結(jié)。通過本次工作，查清了已知水井缺水的原因，提出了更利于儲(chǔ)水的307點(diǎn)；同時(shí)也推斷由于深部下游水源通道的存在，下游不會(huì)因?yàn)橐阎當(dāng)嗨鴽]有開發(fā)前景，為本區(qū)水源開發(fā)利用奠定了較好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

Matlab工作平臺(tái)的使用不僅大大優(yōu)化了不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換流程，提高了野外的工作效率，也避免了優(yōu)秀反演軟件無法通用的弊端，多用于信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量等眾多應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)處理解釋起到了推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧明，譚捍東，胡建德，等.超寬頻帶大地電磁信號(hào)的采集方法和技術(shù)[J].現(xiàn)代地質(zhì)，1997，11（3）.

[2]魏文博.我國(guó)大地電磁測(cè)深新進(jìn)展及瞻望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2002，17（2）.

[3]TAO Shi long，WAN Tian feng.Introduction of Earth Science[M].Beijing： Geological Publishing House， 1999.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10598.htm.

作者簡(jiǎn)介

李美英（1981-），河北涿州人，助理工程師，主要從事儀器設(shè)備維修、維護(hù)及數(shù)據(jù)處理等工作。endprint

圖3 運(yùn)行程序調(diào)用參數(shù)文件

3）軟件流程。野外EH4儀器數(shù)據(jù)采集完畢，測(cè)量臺(tái)班會(huì)記錄并形成一個(gè)關(guān)于點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、高程、文件號(hào)的索引參數(shù)文件，根據(jù)該文件讀取原始z文件中xy方向的相關(guān)系數(shù)、視電阻率、相位、頻率等，Matlab程序會(huì)根據(jù)提供的各種數(shù)據(jù)組合成SCS2D反演軟件所需的mtd格式文件，并最終輸出。軟件大致流程如圖4。

圖4 軟件流程圖

4）程序代碼及注釋。

clear all；clc；

[cfilename，cdir]=uigetfile（{'*.par'，'parameter file（*.par）'；'*.*'，'All files（*.*）'}，...

'Choose a parameter file to read'）；%選擇參數(shù)文件并讀取。

cfile=[cdir，cfilename]；

fid=fopen（cfile，'r'）；

data=fscanf（fid，'%f'，[5，inf]）；%參數(shù)文件分四列，為點(diǎn)號(hào)，坐標(biāo)x，坐標(biāo)y，高程，文件號(hào)。

data=data'；

nsite=size（data，1）；

j=1；

for isite=1：nsite%進(jìn)入循環(huán)語(yǔ)句。

sname=num2str（data（isite，5））；

slength=length（sname）；

if slength==1

sname=['00'，sname]；

elseif slength==2

sname=['0'，sname]；%確定z文件名。

end

zfile=['zhs.'，sname]；

zfid=fopen（zfile，'r'）；

zdata=fscanf（zfid，'%f，[15，inf]）；%讀取z文件

zdata=zdata'；

for i=1：39；

if zdata（i，3）<=0；

continue；

else

mdata（j，6）=zdata（i，3）；

mdata（j，5）=zdata（i，1）；

mdata（j，1：4）=data（isite，1：4）；

mdata（j，7）=0.5；

mdata（j，8）=zdata（i，4）*3.1415926*1000/180；

mdata（j，9）=0.5；

mdata（j，10：13）=0；

mdata（j，14）=mdata（j，6）；

mdata（j，15）=mdata（j，8）；

mdata（j，16：17）=0；%生成mtd文件矩陣

j=j+1；

end

end

fclose（zfid）；

end

fclose （fid）；

mtdfile=['line'，num2str（data（1，2）），'.mtd']；

fid=fopen（mtdfile，'w'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"Stn"，"GridE"，"GridN"，"Elev"，"Freq"，"ARTMobs"，"ARTMerr"，"ZPTMobs"，"ZPTMerr"，"ARTEobs"，"ARTEerr"，"ZPTEobs"，"ZPTEerr"'）；

fprintf（fid，'%s＼n'，'"From S2D2D v2.10l Date：16/12/09 Time：13：34：14"'）；

for i=1：j-1

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f，%6.1f'，mdata（i，1：9））；

fprintf（fid，'%s'，'，，，，'）；

fprintf（fid，'%6.1f，%6.1f'，mdata（i，14：15））；

fprintf（fid，'%s＼n'，'，，，'）；%輸出mtd文件

end

fclose（fid）；

3 實(shí)例分析

1）工區(qū)概況。庫(kù)普邊防派出所位于奇臺(tái)縣八一牧場(chǎng)西北側(cè)，距奇臺(tái)縣城約197千米，為昌吉邊防支隊(duì)的下屬單位，多年來一直處于缺水狀態(tài)。為做好雙擁工作，更為解決官兵的實(shí)際用水困難，應(yīng)昌吉國(guó)土資源局邀請(qǐng)，物探隊(duì)派遣EH4項(xiàng)目組，了解該區(qū)地下電阻率分布特征，為尋找儲(chǔ)水構(gòu)造并布置鉆井提供依據(jù)。

該區(qū)地處東準(zhǔn)噶爾堿性花崗巖體中，尋找裂隙水是本次工作的主攻目標(biāo)。

2）工作布置。如圖5，限于工區(qū)實(shí)際條件，布置測(cè)線：3線、4線、5線。取點(diǎn)數(shù)較多的3線為例，3線307點(diǎn)西北側(cè)為學(xué)校辦公樓，樓前308點(diǎn)西約6米處為已知水井，該水井為前些年所打，井深10米，基底為花崗巖。由于上游水量降低，該井出水量日益減少，已不能滿足學(xué)校最基本生活需求。

圖5 庫(kù)普工區(qū)點(diǎn)位圖

3）反演成果。如圖6，三種處理方法均能反應(yīng)測(cè)線地下電阻率分布情況：采用美國(guó)某大學(xué)的REBOCC反演程序側(cè)重于地下介質(zhì)的均勻性，對(duì)于地質(zhì)體整體的分布特征把握較好，處理程度較圓滑，但對(duì)于細(xì)節(jié)反應(yīng)不明顯；而采用經(jīng)過本程序格式轉(zhuǎn)換后的SCS2D反演成果能夠較好的描述整體和局部特征，特別是二維反演成果，非常好的詮釋了地下地質(zhì)體、斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀、埋深以及地下水位的分布特征。

圖6 不同處理方法反演成果圖

4）總結(jié)。通過本次工作，查清了已知水井缺水的原因，提出了更利于儲(chǔ)水的307點(diǎn)；同時(shí)也推斷由于深部下游水源通道的存在，下游不會(huì)因?yàn)橐阎當(dāng)嗨鴽]有開發(fā)前景，為本區(qū)水源開發(fā)利用奠定了較好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

Matlab工作平臺(tái)的使用不僅大大優(yōu)化了不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換流程，提高了野外的工作效率，也避免了優(yōu)秀反演軟件無法通用的弊端，多用于信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量等眾多應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)處理解釋起到了推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧明，譚捍東，胡建德，等.超寬頻帶大地電磁信號(hào)的采集方法和技術(shù)[J].現(xiàn)代地質(zhì)，1997，11（3）.

[2]魏文博.我國(guó)大地電磁測(cè)深新進(jìn)展及瞻望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2002，17（2）.

[3]TAO Shi long，WAN Tian feng.Introduction of Earth Science[M].Beijing： Geological Publishing House， 1999.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10598.htm.

作者簡(jiǎn)介

李美英（1981-），河北涿州人，助理工程師，主要從事儀器設(shè)備維修、維護(hù)及數(shù)據(jù)處理等工作。endprint