电阻抗成像探测地下溶洞的几种方法

吴泽宇; 刘祚秋; 汪利

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2020B094

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

电阻抗成像探测地下溶洞的几种方法

研究论文 | 更新时间：2023-11-01

- 电阻抗成像探测地下溶洞的几种方法
- Electrical impedance imaging for cavity detection
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2022年61卷第2期页码：100-105
- 作者机构：
  
  中山大学航空航天学院，广东广州 510006
- 作者简介：
  
  吴泽宇（1997年生），男；研究方向：电阻抗成像溶洞探测；E-mail：wuzy27@mail2.sysu.edu.cn
  汪利（1988年生），男；研究方向：计算力学；E-mail：wangli75@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11702336;11972380)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2020B094
  中图分类号： TB123
- 纸质出版日期：2022-03-25，
  
  网络出版日期：2021-05-21，
  
  收稿日期：2020-09-10，
  
  录用日期：2020-10-12
扫描看全文
吴泽宇,刘祚秋,汪利.电阻抗成像探测地下溶洞的几种方法[J].中山大学学报(自然科学版),2022,61(02):100-105.

WU Zeyu,LIU Zuoqiu,WANG Li.Electrical impedance imaging for cavity detection[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2022,61(02):100-105.
吴泽宇,刘祚秋,汪利.电阻抗成像探测地下溶洞的几种方法[J].中山大学学报(自然科学版),2022,61(02):100-105. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020B094.

WU Zeyu,LIU Zuoqiu,WANG Li.Electrical impedance imaging for cavity detection[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2022,61(02):100-105. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020B094.

摘要

电阻抗成像探测溶洞是一个典型的反问题，具有一定的非适定性或病态性，即对测量误差十分敏感。为了克服非适定性的缺陷，引入正则化方法。考虑两种有效的正则化方法—Tikhonov正则化和稀疏正则化，以两种不同的求解方式—线性近似直接求解和迭代求解进行求解。因设备相对简单，数据获取比较方便，对材料非均匀性不敏感等，文章使用电阻抗成像探测了地下溶洞。最后，通过数值算例对比了几种方法的效果。

Abstract

Electroimpedance tomography (EIT) is a typical inverse problem in karst cave detection

which is ill-posedness and very sensitive to measurement error. In order to overcome the defect of ill-posedness， the regularization method should be introduced. In this paper， we mainly consider Tikhonov regularization and sparse regularization. Then， two different methods-linear approximate direct solving method and iterative solution method is used to solve the problem. And， EIT is used to detect underground karst caves

because of some advantages， such as relatively simple equipment， convenient data acquisition and insensitive to material inhomogeneity.Finally， a numerical example is given to compare the effects of these methods.

关键词

电阻抗成像溶洞探测Tikhonov正则化稀疏正则化灵敏度分析

Keywords

EITcavity detectionTikhonov regularizationsparse regularizationsensitivity analysis

references

程吉宽，孙进平，杜岩，等. 电阻抗成像技术的原理及其发展［J］. 北京航空航天大学学报，1998，24（2）：137-140 .

桂芝，杨硕，李颖，等. 阻抗断层成像技术综述［J］. 北工业大学学报，2004，33（2）：35-40.

LOKE M H. Tutorial：2-D and 3-D electrical imaging surveys［M］.US： USGS Workshop ，2001.

LOKE M H. Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies［M］.US： USGS Workshop，2000.

张辉，周永军，张小娣. 二维电阻抗断层成像算法研究［D］. 上海：上海大学，2012.

肖庭延. 反问题的数值解法［M］. 北京：科学出版社，2003.

光远，刘小军. 数学物理反问题［M］. 山东：山东科学技术出版社，1993.

TIKHONOV A N. Solution of ill-posed problems and the regularization method［J］. Soviet Math Dokl，1963（4）：1035-1038.

ZHOU X Q，XIA Y，WENG S. L1 regularization approach to structural damage detection using frequency data［J］. Structural Health Monitoring，2015，14（6）：571-582.

ANSEN P C. Analysis of discrete ill-posed problems by means of the L-curves［J］. SIAM Review，1992，34（4）：561-580.

MORE J J. The Levenberg-Marquardt algorithm：implementation and theory，in numerical analysis［C］//Proce-edings of the 1977 Dundee Conference on Numerical Analysis，Lecture Notes in Mathematics 630. Berlin：Springer Verlag，1978：105-116.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于快速稀疏正则化的旋转梁损伤识别

基于响应灵敏度方法的螺栓连接结构参数识别及实验

基于时域最小残值法求解含间隙非线性气动弹性系统的半解析解