图5-2 三维高密度电法5×5矩阵电缆电极编号及电极坐标定义
三维高密度电法数据的完全测量方式要求观测各个极距所有可能方位的数据。单极—单极排列方式的三维数据完全观测以5×5矩阵为例，1～25为矩形各点序号，它与分布式开关电缆上的电极编号不完全一致，如图5-3所示。根据互换原理，只需对图中序号大于供电电极的测量电极进行测量即可。1～25为矩阵各点序号。
图5-3 三维高密度电法单极—单极（二极）排列数据完全观测示意图
当测区面积较大、仪器的电极数不足以一次覆盖全区时，可以采用分区测量方式。分区的方法如下：
1) 首先沿Y方向（或X方向）将测区划分为若干个分区，使得仪器的电极
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能够一次覆盖整个分区。依次对各分区进行三维测量。
2) 然后再沿X方向（或Y方向）再进行分区，同样必须使仪器的电极能够
一次覆盖整个分区。并依次对各分区进行三维测量。
例如，若测区的电极网格划分为10×10，使用只有50根电极的仪器进行三 维观测，可以按图5-4、图5-5所示，分四次完成整个测区的三维测量。首先按图5-4所示，在Y方向将测区分为两个10×5的分区，布设两个测站，分两次进行三维测量。在完成Y方向分区测量后，再按图5-5所示，沿X方向再将测区分为两个5×10的分区，以两个测站完成X方向分区的三维测量，至此，整个10×10网格的三维测量才完成。
图5-4 沿Y方向进行分区三维测量
图5-5 在X方向再次进行分区三维测量
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2. 电极排列
(1) 三维单极—单极（二极）排列
单极—单极排列比较简单，在三维高密度电法勘探中使用较多。 单极—单极排列的视电阻率计算公式为： ρ=2π aV/I
其中：V、I分别为观测的电位、电流值；
a为供电电极A与观测电极M的距离。
对于确定的电极数n，单极—单极排列测量得到的不相关数据个数最大值Nmax为：Nmax=n(n-1)/2。
单极—单极排列的完全测量在上面图5-3中已经说明。在使用电极较多的情况下，为了减少观测及处理的数据量，可以使用十字对角观测方案。三维十字对角测量仅需观测沿横向、纵向和45度对角线方向共8个方位的各个极距排列的数据，我们在此仍然以5×5矩阵为例，1～25为矩阵各点序号，如图5-6所示。
图5-6 十字对角观测方案示意图
(2) 三维单极—偶极（三极）排列
在进行中大型（不小于12×12根电极）三维电法测量时，单极—偶极排列 比单极—单极排列具有更好的适应性。由于它的两个测量电极都位于测区范围之内，压制地电噪声的能力优于单极—单极排列，同时它所观测到的信号强度也高于偶极—偶极排列。图5-7为单极—偶极排列示意图。
图5-7 单极—偶极排列示意图
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与其它的一般排列不同，单极—偶极排列是一种不对称排列，测量得到的视电阻率异常也是不对称的。这种不对称性有时会对反演结果造成不良影响。 单极—偶极排列的视电阻率计算公式为： ρ=2π n(n+1) aV/I
其中：V、I分别为观测的电位、电流值； a为观测电极M、N之间的距离；
n为隔离系数，等于A、M电极距与M、N电极距之比。 由于观测电极M、N之间的电位差与系数n的平方成反比，当n的数值较大时，观测值的信噪比将急剧下降。为了增大信号强度，可以采用如图5-7（b）的方式，扩大观测电极距。或者在n数值较小、信噪比较高时，采用M、N间隔等于1B的测量方式，当n增大至观测值不稳、信噪比很低时，改用M、N间隔等于2a的测量方式。这样可以增加数据密度，改善反演结果。
(3) 三维偶极—偶极（四极）排列
建议仅在电极网格节点数大于12×12、旁侧地形较差、影响电极布设时采用 偶极—偶极排列。电极排列见图5-8。
图5-8 偶极—偶极排列
偶极—偶极排列的视电阻率计算公式为： ρ=π n(n+1)(n+2)aV/I
其中：a为观测电极P1、P2之间的距离； V、I分别为观测的电位、电流值；
n为隔离系数，等于B、M电极距与M、N电极距之比。
本排列的优点是具有极高的水平分辨率，由于观测电极M、N上的电位差与隔离系数n的立方成反比，因此当n增大时，观测信号强度衰减很快，观测到的信号强度低是它的主要缺点。通常，隔离系数n的取值超过6时，就难以测量到可靠的观测读数了。
（二）施工布线方法
1. 布置电极
首先，根据要探测的区域按照图5-1将不锈钢电极打在测区上，电极在观测 区域上呈网格节点状分布。
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2. 布置、组装电极
分布式开关电缆串规则为每串10个开关盒，从头至尾依次编号为1～10， 即每串可接10个电极。电缆串头部有一12芯插头，型式为孔，电缆串尾部也有一12芯插头，型式为针。
布置电缆前应参照图5-1先确定测站所在电极矩阵的位置，然后将组装前的电缆串按照图5-1依电缆串头尾顺序放置电缆串，放置电缆串时应注意让电缆串上的开关盒尽量靠近其要连接的不锈钢电极。待全部电缆串放置完毕且经检查无误后，将所有相邻电缆串头尾插头相连即完成电缆组装。 3. 连接电极与电缆开关盒
将电缆开关盒紧靠电极置于不锈钢电极上的不锈钢弹簧的上方，再将不锈钢 弹簧上的拉环从电极顶部的螺母套入电极，即完成电极与电缆开关盒的连接。
图5-9
4. 连接仪器
布置完成后，需首先将分布式开关电缆插头（12芯，型式为孔）插入WDA-1、1B仪器的分布式开关电缆插座1中；若仪器主机为WDA-1型，则还需将WDA-1仪器的直流高压+、-端连接至供电电源的正、负极。
（三）概念介绍
您可能需要测量一块比较大的区域，又烦于手中没有更多的分布式开关，我们在这里增加了测网、测块的概念，以便能用有限的电极测量到更大的区域。
红线区域表示测块区域
黄线区域表示测网区域
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