理论
电磁波的传播
解释MT测量的基本假设是撞击地球的场源是平面电磁波：E和H场是在垂直于传播方向的平面内的常量。对于传播进均匀介质的平面波，哪儿Z方向向下是正的，我们只需考虑场分量Ex和Hy，并把其他E和H分量置为零。由于
???22??E??Exx??Eyy??ExZ
22方程（5）变为
d2Ex??2Ex?0 （6） 2dZ因为平面波在x和y方向上不变。这一微分方程有一通解
??ikz?ikzEx?E0e?E0e
??这儿系数E0和E0是常数，它能用边界条件来找到。由于在传播方向上波不会增加幅??值的要求，系数E0和E0分别代表了在波传播的+Z方向（向下）和-Z方向(向上)的电场幅
度。对于在均匀介质中传播的平面波，Ex在无限深度处为零，因为我们离平面波源无限远。
??这意味着E0代表了反射波幅度，因为在均匀介质中没有反射，所以E0幅值必为零。所以
??ikz??izEx?E0e?E0e?i?????z(1?i)?E0e???/2
或者
??zEx?E0e???/2?iz???/2e
虚指数代表了波的电场分量，实指数代表了随着深度增加波幅衰减。用波长很容易确定距离，当EM波穿透导体时通常用一个弧度作为标准距离。这一距离叫趋肤深度。一个波长是2?弧度所以趋肤深度比六分之一波长稍短些。波长用下式表示
??2??1
所以趋肤深度如下所示
???这儿波数?是
?????2所以
??2????14?10?7?f?503?f（米）
?在地球表面（Z=0）并且从方程6中，可得Ex(0)?E0。在趋肤深度?处，向下的波
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理论
??1幅度已经减少到Ex(?)?E0e
它是表面值的1/e大约37%。如果在深度?处，反射层存在，那么反射的，向上走的波也会衰减到37%，导致相对于向下传播的波的地面值总共衰减了86%。
均匀平面波的存在说明波源较远：近源可能产生球面波前，在勘测区域它不会是均匀的。如果源在附近，方程1和方程2是不完整的，他们缺乏对于场及其相互作用的完整描述所需要的恰当的源项。因为很难描述源，它们超出了我们的控制，所以能避免时最好避免。实验结果和数据模拟表明：相对于我们能测得的精度范围内，距离电磁发送者大于三个趋肤深度（1/2波长）处，均匀的平面波居主导地位，在6或7个趋肤深度处（一个波长），就全部是均匀的平面波了。
阻 抗
在均匀地球上的空气中，我们期望得到由向下传播的电磁波和向上传播的反射波组成的电磁场。对于电场分量，这种情形描述如下
0??ik0Z??ik0Z （7） Ex?E0e?E0e下标‘0’表示该表达式适用于0层，（空气）并且上标‘0’表示波的传播方向（向下为正）。
在均匀地球中（层1）哪儿没有反射所以
??ik1Z （8） E1x?E1e在这些表达式中传播常量是：
?0?w?0?0和?1?ei?/4?? ?方程7和8中的未知量的解决是通过使Ex，Hy在地球，空气界面上连续的条件得到的。把法拉第定律应用于7和8，磁场
H?0y?E0?0e?ik0Z??E0?0e?ik0Z 和 H?1yE1??1e?ik1Z
哪儿?0和?1是空气和地球的真实阻抗
?0?i??0?ik0?0i??0 和 ?1????0?ei?/4 ?0ik1E1??E0?E0使E场和H场在Z=0处相等，产生
E?E?E 和
?1?0?0
?1??0??0
这些方程的解产生了发射波和反射波的幅值
E1?????0?2?1?? 和 E0?1E0E0
?0??1?1??027
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理论
借助于空气和地球中的阻抗这些方程能产生空气中电场和磁场的表达式：
??ik0Z?1??0?ik0Z?E0???ik0Z?1??0?ik0Z?0E?E?e?e?e? 和 Hy??e?
?1??0?0??1??0???0x?0类似地，在地球中，我们有
?E1?Ey02?1?ik1Z21? 和 Hy?E0e?ik1Z e?1??0?1??0在地球表面这两套表达式是相等的，并且Ex/Hy的比值称为表面阻抗Z。对于均匀的地球，Z=?。这是定义视电阻率??的基础：它是均匀地球的电阻率，它与在非均匀地球中，一特殊的地点和特殊的频率下测的表面阻抗相同。因为
?1?Ex?ei?/4??0? Hy2我们能写出：
i??Ex??????0??Hy?? ??普遍来说，视电阻率是复数（例如IP现象），但是我们可把注意力放在实部上，它定义为：
????iEx22??0Hy
阻抗估计
现代大地电磁系统被定义为记录两个正交方向上的电场和磁场的变化，并用这些记录来计算一个测点的表面阻抗。表面阻抗Z是复数，以频率为基础，且由于噪声的存在和地球结构，它也是张量。
E????Z????H??? 或
Ex?ZxxHx?ZxyHyEy?ZyxHx?ZyyHy
把表面阻抗张量看作是有两个输入，两个输出的线性系统是很有用的，那儿输入是磁场分量，输出是电场分量。表面阻抗的形式倾向于标量形式，因为源场几乎是平面波，阻抗元素Zij是标量。标量表面阻抗是：
Zij?Ei Hj很容易计算的，但是会随着源场方向的变化而变化。混合大地电磁`系统利用了可控制
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的源场和自然的源场，它的处理包括了张量形式。
当测得的电场分量相对于预测电场分量的差异最小时，用最小二乘法可从大量的记录中计算阻抗张量。例如，只考虑Ex,Hx和Hy
?***???(Exi?ZxxHxi?ZxyHyi)(Exi?ZxiHxi?ZxyH*yi)
i?1N考虑到Zxx和Zxy的最小化，需要
???????? 和 ????reZxx??(imZxx)??reZxy???imZxy?就产生
***?ExHx???HxHx?Zxx??HyHx?Zxy**?ExH*y???HxHy?Zxx??HyHy?Zxy
和
这儿，例如
1?ExH??N*x?Ei?1Nxi* Hxi是平均互功率密度谱，Ex是测得的场?x的离散傅立叶变换。（*）号代表复数共轭。上面两个互功率表达式合并产生：
Zxx?***?ExH*y??HyHx???ExHx??HyHy?***?HxH*y??HyHx???HxHx??HyHy?***?ExH*y??HxHx???ExHx??HxHy? 和
Zxy??HyH??HxH???HyH??HxH?*y*x*x*y
Zyx和Zyy表达式可用同样的方法得到。
视电阻率和阻抗相位通常用表面阻抗来表示，且它们用表面阻抗分量计算如下：
?ij?1??0Zij2??Im(Zij)?2.2Zij 和 ?ij?tan?1?? f??Re(Zij)??这儿它们是以标量或张量计算为基础的。
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附录
6.0附录
数据库目录实例
图A1显示了一典型的几个测深数据库目录的内容。这一目录列举校准文件，校准表，配置文件和三种类型的数据文件。 图A1中，‘@‘文件包含了数据文件的定位信息。当它们创建时，数据文件是自动命名了：以‘Y’（Y文件）开头的文件包含了原始时间序列资料；以‘X’（X文件）开头的文件包含了从相应时间序列文件中计算得到的互功率谱；以‘Z’(Z文件)开头的文件包含了阻抗资料，由它能计算出视电阻率和一维视电阻率测深。文件名是“SENSORS.TBL”包含了一系列各种校准文件的名字。在实例目录中，以”60H”为扩展名的文件是校准文件。
用外部打印机和键盘的混合大地电磁系统
混合大地电磁系统的热敏打印机是通过位于面板上接口的带状电缆接到该单元的背面而工作的。当带状电缆的接口跟打印机端口断开时，打印机就断开连接，端口可被其他打印机或数据存储设备使用。
这个IMAGEM程序可和便携式HP DeskJet，HP320,和HP340打印机一块儿工作。用其它的HP模型或来自其他厂商的打印机可能会制造困难。
外部键盘可通过位于该单元背面的面板接插件连接到面板上。键盘可代替用来采集和数据处理的面板上的键。键盘的功能键对应于以各自数字为基础的菜单的选择。
在IBM兼容机上运行IMAGEM
IMAGEM能运行在大多数IBM兼容机上。将图A2中列出的程序安装到名为”IMAGEM”的目录中和其他类型或者增加字符串”PATH=C:\\IMAGEM;%PATH%”到你的系统文件ATUOEXEC.BAT中。为了在你系统中预处理或看混合大地电磁资料，改变目录使得资料在当前目录中并键入”IMAGE”。键入“IMAGE_C”可运行有颜色模式的IMAGE，并使查看，打印，处理你的资料时颜色更丰富（在颜色系统下）。嵌入在IMAGE中的打印屏幕的特征是由按下“SHIFT #“激发的，如果HP340打印机连接在本地计算机上，那么彩图就被打印出来了。 数据传输
大部分用户想把数据从stratagem主机上传到个人电脑上。这里有很多方法可以实现这一点，这些方法也说明了Zip 驱动,备份驱动, LapLink通信软件，或其它计算机连接软件的使用。为了方便的将stratagem主机上的数据传到运行微软windows操作系统的个人电脑上，Geometrics公司已经在stratagem主机上安装了3COM以太网卡。stratagem主机和个人电脑都必须安装NetBUEI协议。该协议已预先安装在了stratagem主机上，除了XP操作系统以外，其它windows程序都可以使用该协议。对于XP操作系统而言，你必须从微软网站上下载NetBUEI协议。数据传输可以通过提供的网线或你个人电脑配备的网线来完成。你的计算机网络必须有可用的微软NetBUEI协议。Stratagem主机的传输速度为每秒10-100M比特，crossover网线就可以直接连接到你的电脑网卡上，而straight-through网线直接连接到Hub上。
从windows操作系统计算机上传到stratagem主机上进行数据传输
这部分说明把stratagem主机上的数据传到Windows 9x or NT 计算机上。设想你的计算机上已安装了网卡和NetBUEI协议。
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