CN110457777A - 土壤电阻率反演方法、系统及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤电阻率反演方法、系统及可读存储介质，所述方法包括获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型；根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据；判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差值；若否，则对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次分块调整。本发明能够解决现有的直流接地极对埋地金属管道、变电站变压器影响的仿真计算中存在土壤模型简单、无法准确确定土壤电阻率大小的问题。

Description

土壤电阻率反演方法、系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及直流接地极入地电流测量技术领域，特别是涉及一种 土壤电阻率反演方法、系统及可读存储介质。

背景技术

在经济发达、能源需求集中、土地资源紧张的珠三角、长三角、 京冀塘地区，直流输电工程线路、接地极与油气管道纵横交错，存在 大量交叉跨越、安全距离过小的情况，对管道影响严重。尤其是直流 接地极，其数千安培的入地电流会导致埋地金属管道上电位过高，腐 蚀加剧，甚至存在管道设备损坏和运行人员人身安全风险。

然而地球内部结构很复杂，地表也高低不平，并有江河湖海以及 山脉。但总的来说，地球内部是分层的，各层的电阻率差异很大，地 表附近的电阻率较低，中间有一高阻层，地心处的电阻率又很低。目 前，直流接地极对埋地金属管道、变电站变压器影响的仿真计算中尚 存在土壤模型简单、无法准确确定土壤电阻率大小的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够准确确定土壤 模型及土壤电阻率的土壤电阻率反演方法、系统及可读存储介质。

根据本发明提供的土壤电阻率反演方法，包括：

获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域 的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型；

根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计 算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该典型区 域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据；

判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差 值；

若否，则对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进 行再次分块调整。

根据本发明提供的土壤电阻率反演方法，首先获取典型区域内各 分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到 该典型区域的土壤结构模型，从而便于根据该典型区域的土壤结构来 提高计算油气管道所承受的入地电流大小的准确性；通过根据待测区 域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，来提高模 型建立的可靠性，将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该 典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据， 从而便于根据仿真结果数据与测量数据的偏差来验证模型的可靠性； 通过对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次 分块调整以使建立的土壤结构模型与实际测量结果相符合，从而便于 用户根据所得到的土壤结构模型确定最佳油气管道铺设路径。本发明 提供的土壤电阻率反演方法，通过对典型区域内各各分块区域的土壤 电阻率的测量得到该典型区域的土壤结构模型；通过对该土壤结构模 型的分块信息及土壤电阻率进行仿真与计算来判断该土壤结构模型的可靠性，最终通过再次分块调整以得到该典型区域目标分块区域， 从而得到待测区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率，避免了由于无 法根据待铺设区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率进行油气管道 的铺设，而导致油气管道受入地电流影响导致的管地电位过大、管道 腐蚀、击穿和变压器振动、噪声过大等问题，提高管道、变压器运行 可靠性，延长其使用寿命。

另外，根据本发明上述的土壤电阻率反演方法，还可以具有如下 附加的技术特征：

进一步地，对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域 进行再次分块调整的步骤包括：

根据所述仿真结果数据与测量数据的交点数对典型区域的分块 区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整区域的目标分块区域。

进一步地，根据所述仿真结果数据与测量数据的交点数对典型区 域的分块区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整区域的目标分 块区域的步骤之后，所述方法还包括：

根据当前目标分块区域的仿真结果数据与测量数据的偏差得到 所述当前目标分块区域的调整系数；

将所述当前目标分块区域的垂直分层底层的土壤电阻率乘以调 整系数，得到调整土壤电阻率，并根据所述当前目标分块区域的分块 信息及土壤电阻率进行仿真调整，以得到仿真调整合格的调整土壤电 阻率；

将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率及分块信息输 入典型区域的仿真计算模型，当所述调整区域的仿真结果数据与测量 数据的偏差小于预设偏差值时，则将所述调整区域的土壤结构模型作 为目标土壤结构模型。

进一步地，将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率及分 块信息输入典型区域的仿真计算模型的步骤之后，所述方法还包括：

当所述调整区域的仿真结果数据与测量数据的偏差大于预设偏 差值时，则重新计算所述当前目标分块区域的调整系数。

进一步地，所述调整系数的计算公式为：

其中，V_C为测量电位值，V_J为仿真计算电位值。

进一步地，根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域 的仿真计算模型的步骤包括：

将所述典型区域内各分块区域的水平区分界面进行四边形剖分， 且各四边形区域上的面电流及表面磁场强度分布均匀；

通过水平区分界面的各四边形区域上的分界面两侧对应区域的 电场强度，确定各四边形区域上的面电流源的大小；

根据各四边形区域上的面电流源的大小确定各四边形剖分面的 电位；

根据各四边形剖分面的电位与待测区域的实际复杂土壤模型的 接近值建立所述典型区域的仿真计算模型。

进一步地，判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于 预设偏差值的步骤之后，所述方法还包括：

当所述仿真结果数据与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则将 当前典型区域的土壤结构模型作为目标土壤结构模型。

进一步地，所述仿真结果数据与测量数据的预设偏差值为10％。

本发明的另一实施例提出一种土壤电阻率反演系统，解决现有的 直流接地极对埋地金属管道、变电站变压器影响的仿真计算中存在土 壤模型简单、无法准确确定土壤电阻率大小的问题，提高了管道、变 压器运行可靠性，延长了其使用寿命。

根据本发明实施例的土壤电阻率反演系统，包括：

获取模块，用于获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据 各所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型；

仿真模块，用于根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型 区域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率 输入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果 数据；

判断模块，用于判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否 小于预设偏差值；

调整模块，用于对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块 区域进行再次分块调整。

本发明的另一个实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机 程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从 下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

图1是本发明第一实施例提出的土壤电阻率反演方法的流程图；

图2是图1中步骤S101的具体流程图；

图3是图1中步骤S104的具体流程图；

图4是图1的具体实施例的电气结构模型图；

图5是图4的电气结构模型的区域分层图；

图6是图5的区域分层的仿真图；

图7是图5的区域分层的仿真调整图；

图8是本发明第二实施例提出的土壤电阻率反演系统的结构框 图；

图9是图8中仿真模块的结构框图；

图10是图8中调整模块的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结 合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护 的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提出的一种土壤电阻率反演方法， 其中，包括步骤S101～S104：

步骤S101，获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据各 所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型。

本实施例中，由于地球内部结构很复杂，地表也高低不平，并有 江河湖海以及山脉，因此需要将待测区域划分为多个典型区域，以使 同一典型区域内的土壤结构及土壤电阻率大致相同，从而便于对该典 型区域内的直流输电工程线路、接地极与油气管道的布置及材料进行 相应的设计与选择。

然而在实际应用中，由于典型区域内的边界与中部的土壤结构及 土壤电阻率仍存在较大的差异，因此需将该典型区域沿水平方向划分 为若干分块区域，并通过电磁探测仪探测个分块区域的土壤电阻率， 其中该电测探测仪可探测的最大土壤深度为100km，并基于多个直流 接地极深层土壤电阻率测试结果，从而获得该典型区域实际土壤水平 分区的垂直分层情况，最终得到该典型区域的土壤结构模型。具体实 施时，如根据地质构造将南方电网所辖五省区先简单水平分为16个 典型区域，在每个典型区域中选取若干分块区域利用土壤电阻率电磁 探测仪测量土壤电阻率，将每块分块区域中测量的土壤电阻率结果和 电网公司已经掌握的直流接地极深层土壤电阻率测试结果结合，从而 分析出此块土壤的垂直电阻率分布，依次类推，得到16个典型区域 的土壤电阻率的垂直分布情况，最终可将各典型区域垂直方向分为 5-10层从而得到各典型区域的土壤结构模型，其中各典型区域内分块 区域的厚度与各典型区域的类型及所测得的电阻率一一对应。

步骤S102，根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区 域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输 入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数 据。

如上所述，通过根据待测区域的实际复杂土壤模型建立典型区域 的仿真计算模型，以便于根据该典型区域的分块信息及土壤电阻率得 到各分块区域的仿真结果数据，从而便于确定该典型区域模型仿真计 算模型的可靠性。可以理解的，待测区域的实际复杂土壤模型为通过 多个已掌握的土壤电阻率通过CDEGS、COMSOL软件或基于矩量法 编制的程序所建立的，然而该模型准确度较低，也并不适用于所有的 典型区域，但却可以进行参考与修正，因此需要根据仿真结果数据与 测量数据的偏差来对该典型区域的模型进行调整。

请参阅图2，根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区 域的仿真计算模型的方法包括如下步骤：

步骤S1021，将所述典型区域内各分块区域的水平区分界面进行 四边形剖分，且各四边形区域上的面电流及表面磁场强度分布均匀。

步骤S1022，通过水平区分界面的各四边形区域上的分界面两侧 对应区域的电场强度，确定各四边形区域上的面电流源的大小。

步骤S1023，根据各四边形区域上的面电流源的大小确定各四边 形剖分面的电位。

步骤S1024，根据各四边形剖分面的电位与待测区域的实际复杂 土壤模型的接近值建立所述典型区域的仿真计算模型。

如上所述，为提高所建立的典型区域的仿真计算模型的可靠性， 因此采用间接边界元法与矩量法相结合的方法，建立限大水平分区、 垂直分层导电媒质中的多尺度恒流场。通过将典型区域内各分块区域 的水平分界面剖分为面电流及表面磁场强度分布均匀的四边形区域， 该四边形区域内各点的土壤电阻率相同；通过在水平分区分界面各小 四边形上引入面电流源，因此，分界面两侧对应区域的电场强度是由 导体电流和区域分界面上各小四边形对应的面电流密度共同产生，基 于满足静电场唯一性定理(在分界面处应该满足法向上电流密度连 续、切向上电场连续)可以得到线性方程组，通过方程组的求解可以 得到各小四边形上面电流源的大小；然后利用矩量法进行水平分层下 的接地计算，待求点的电位是由待求点所在区域中导体的电流和该区 域的四边形区域对应的面电流密度共同产生，引入分界面上的面电流 后，可以利用水平分层下的格林函数求出剖面上的面电流产生的电 位；最终根据各四边形剖分面的电位与待测区域的实际复杂土壤模型 的电位通过CDEGS软件、COMSOL软件建立所述典型区域的仿真 计算模型，以验证分区分层恒流场计算的准确性。

步骤S103，判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小 于预设偏差值。

步骤S104，若否，则对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差 的分块区域进行再次分块调整。

如上所述，当判断到将当前典型区域内分块区域的分块信息及土 壤电阻率通过该典型区域的仿真计算模型后，所得到的仿真结果数据 与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则对仿真结果数据大于测量数 据的偏差的分块区域进行再次分块调整。其中，在判断各所述仿真结 果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差值的步骤之后，所述方法 还包括：当所述仿真结果数据与测量数据的偏差大于预设偏差值时， 则将当前典型区域的土壤结构模型作为目标土壤结构模型。本实施实 施中，所述仿真结果数据与测量数据的预设偏差值为10％，但不限于 此，在本发明其他实施例中，所述仿真结果数据与测量数据的预设偏 差值还可根据实际需调调整为7％、12％或其他值，在此不作限制。

请参阅图3，对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区 域进行再次分块调整的方法包括如下步骤：

步骤S1041，根据所述仿真结果数据与测量数据的交点数对典型 区域的分块区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整区域的目标 分块区域。

如上所述，为了尽量使一个分块中仿真计算结果数据与测量数据 的大小差异关系一致，即在一个水平土壤分块中仿真计算结果数据只 小于或大于测试数据，因此需要对典型区域内的各分块区域的分区数 量及分区区域进行水平调整。土壤水平分块的数量为，仿真计算结果 数据与测试结果数据所形成的折线图的交点数加一所得，即仿真计算 结果数据与测试结果数据所形成的折线图的交点数为2，则典型区域 内重新划分的分块区域的数量为3，也就是说所得到的调整区域的目 标分块区域的数量为3，3个目标分块区域的仿真计算结果数据与测 量数据的大小差异关系一致。

步骤S1042，根据当前目标分块区域的仿真结果数据与测量数据 的偏差得到所述当前目标分块区域的调整系数。

如上所述，在重新确定分区之后，根据当前目标分块区域的仿真 结果数据与测量数据的偏差，得到所述当前目标分块区域的土壤垂直 分层上土壤电阻率的的调整系数。

其中，所述调整系数的计算公式为：

其中，V_C为测量电位值，V_J为仿真计算电位值。

步骤S1043，将所述当前目标分块区域的垂直分层底层的土壤电 阻率乘以调整系数，得到调整土壤电阻率，并根据所述当前目标分块 区域的分块信息及土壤电阻率进行仿真调整，以得到仿真调整合格的 调整土壤电阻率。

如上所述，将所述当前目标分块区域的垂直分层底层的土壤电阻 率乘以调整系数，从而得到待调节土壤的调整土壤电阻率，并根据所 述当前目标分块区域的分块信息及土壤电阻率进行仿真调整，当仿真 计算结果数据小于测量数据，则将当前目标分块区域的垂直分层底层 的土壤电阻率调大；当仿真计算结果数据大于测量数据，则将当前目 标分块区域的垂直分层底层的土壤电阻率调小，最终得到仿真调整合 格的调整土壤电阻率，其中调大与调小的数值可以通过经验值或分析 结果所得。

步骤S1044，将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率及 分块信息输入典型区域的仿真计算模型。

步骤S1045，当所述调整区域的仿真结果数据与测量数据的偏差 小于预设偏差值时，则将所述调整区域的土壤结构模型作为目标土壤 结构模型。

步骤S1046，当所述调整区域的仿真结果数据与测量数据的偏差 大于预设偏差值时，则重新计算所述当前目标分块区域的调整系数。

如上所述，通过将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率 及分块信息输入典型区域的仿真计算模型，当所述调整区域的仿真结 果数据与测量数据的偏差小于预设偏差值时，则将所述调整区域的土 壤结构模型作为目标土壤结构模型；当所述调整区域的仿真结果数据 与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则重新计算所述当前目标分块 区域的调整系数，以使最终得到的目标土壤结构模型的水平分块数 量、水平分块原则、垂直分块电阻率符合实际复杂土壤结构模型。

作为一个具体的实施例，接地极与受其影响的管道的距离通过简 化，利用软件建立的主要电气结构模型如图4所示，图中反映了管道 走向及与接地极的相对位置。利用土壤电阻率电磁探测仪测量典型区 域的土壤电阻率，将接地极和管道所在的500km的正方形区域分层3 块如图5所示，每块土壤垂直方向有不同的垂直分层，下表所示：

图6给出了管道管地电位差的试验结果和仿真计算结果，发现试 验结果和仿真计算结果存在较大误差，由于仿真计算模型已经在工程 中应用，并证明了其正确性。误差是由于上表中的土壤电阻率数据不 符合现场情况带来的(现实情况土壤电阻率的测量只能测量局部点， 以一点处的土壤电阻率代替方圆几公里甚至几十公里的土壤电阻率， 有很大的误差)，调整上表数据，使仿真计算结果和试验结果接近。 此时得到的上表土壤电阻率分布就是符合实际现场情况的数据，在计 算此地区其他有相关问题时，可以在以后的仿真计算中直接应用上表 数据，并认为计算结果符合试验结果，调整后的管道管地电位差的试验结果和仿真计算结果如图7所示。

根据本发明提供的土壤电阻率反演方法，首先获取典型区域内各 分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到 该典型区域的土壤结构模型，从而便于根据该典型区域的土壤结构来 提高计算油气管道所承受的入地电流大小的准确性；通过根据待测区 域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，来提高模 型建立的可靠性，将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该 典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据， 从而便于根据仿真结果数据与测量数据的偏差来验证模型的可靠性； 通过对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次 分块调整以使建立的土壤结构模型与实际测量结果相符合，从而便于 用户根据所得到的土壤结构模型确定最佳油气管道铺设路径。本发明 提供的土壤电阻率反演方法，通过对典型区域内各各分块区域的土壤 电阻率的测量得到该典型区域的土壤结构模型；通过对该土壤结构模 型的分块信息及土壤电阻率进行仿真与计算来判断该土壤结构模型的可靠性，最终通过再次分块调整以得到该典型区域目标分块区域， 从而得到待测区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率，避免了由于无 法根据待铺设区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率进行油气管道 的铺设，而导致油气管道受入地电流影响导致的管地电位过大、管道 腐蚀、击穿和变压器振动、噪声过大等问题，提高管道、变压器运行 可靠性，延长其使用寿命。

请参阅图8至图10，基于同一发明构思，本发明第二实施例提 供的土壤电阻率反演系统，包括：

获取模块10，用于获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率， 根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构 模型。

仿真模块20，根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型 区域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率 输入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果 数据。

本实施例中，所述仿真模块20包括：

剖分单元21，用于将所述典型区域内各分块区域的水平区分界 面进行四边形剖分，且各四边形区域上的面电流及表面磁场强度分布 均匀。

第一确定单元22，用于通过水平区分界面的各四边形区域上的 分界面两侧对应区域的电场强度，确定各四边形区域上的面电流源的 大小；

第二确定单元23，根据各四边形区域上的面电流源的大小确定 各四边形剖分面的电位。

创建单元24，用于根据各四边形剖分面的电位与待测区域的实 际复杂土壤模型的接近值建立所述典型区域的仿真计算模型。

判断模块30，用于判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差 是否小于预设偏差值。

调整模块40，用于对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的 分块区域进行再次分块调整。

本实施例中，所述调整模块40包括：

第一调整单元41，用于根据所述仿真结果数据与测量数据的交 点数对典型区域的分块区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整 区域的目标分块区域。

计算单元42，用于根据当前目标分块区域的仿真结果数据与测 量数据的偏差得到所述当前目标分块区域的调整系数。

仿真单元43，用于将所述当前目标分块区域的垂直分层底层的 土壤电阻率乘以调整系数，得到调整土壤电阻率，并根据所述当前目 标分块区域的分块信息及土壤电阻率进行仿真调整，以得到仿真调整 合格的调整土壤电阻率。

第二调整单元44，用于将所述调整区域内各分块区域的调整土 壤电阻率及分块信息输入典型区域的仿真计算模型，当所述调整区域 的仿真结果数据与测量数据的偏差小于预设偏差值时，则将所述调整 区域的土壤结构模型作为目标土壤结构模型；当所述调整区域的仿真 结果数据与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则重新计算所述当前 目标分块区域的调整系数。

进一步地，所述调整系数的计算公式为：

其中，V_C为测量电位值，V_J为仿真计算电位值。

调整模块40，还用于当所述仿真结果数据与测量数据的偏差大 于预设偏差值时，则将当前典型区域的土壤结构模型作为目标土壤结 构模型。

根据本发明提供的土壤电阻率反演系统，首先获取典型区域内各 分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到 该典型区域的土壤结构模型，从而便于根据该典型区域的土壤结构来 提高计算油气管道所承受的入地电流大小的准确性；通过根据待测区 域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，来提高模 型建立的可靠性，将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该 典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据， 从而便于根据仿真结果数据与测量数据的偏差来验证模型的可靠性； 通过对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次 分块调整以使建立的土壤结构模型与实际测量结果相符合，从而便于 用户根据所得到的土壤结构模型确定最佳油气管道铺设路径。本发明 提供的土壤电阻率反演方法，通过对典型区域内各各分块区域的土壤 电阻率的测量得到该典型区域的土壤结构模型；通过对该土壤结构模 型的分块信息及土壤电阻率进行仿真与计算来判断该土壤结构模型的可靠性，最终通过再次分块调整以得到该典型区域目标分块区域， 从而得到待测区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率，避免了由于无 法根据待铺设区域的实际复杂土壤结构及土壤电阻率进行油气管道 的铺设，而导致油气管道受入地电流影响导致的管地电位过大、管道 腐蚀、击穿和变压器振动、噪声过大等问题，提高管道、变压器运行 可靠性，延长其使用寿命。

本发明实施例提出的土壤电阻率反演系统的技术特征和技术效 果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。

此外，本发明的实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机 程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

此外，本发明的实施例还提出一种土壤电阻率反演设备，包括存 储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程 序，其中，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如， 可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体 实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如 基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、 装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系 统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是 任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装 置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具 有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁 装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除 可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携 式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是 可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对 纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合 适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机 存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组 合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器 中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用 硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术 中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能 的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集 成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示 例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实 施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的 是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特 点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员 可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等 同物限定。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式， 用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不 局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域 的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明 揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行 修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而 这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实 施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因 此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种土壤电阻率反演方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型；

根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据；

判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差值；

若否，则对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次分块调整。

2.根据权利要求1所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次分块调整的步骤包括：

根据所述仿真结果数据与测量数据的交点数对典型区域的分块区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整区域的目标分块区域。

3.根据权利要求2所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，根据所述仿真结果数据与测量数据的交点数对典型区域的分块区域进行数量及区域的水平调整，以得到调整区域的目标分块区域的步骤之后，所述方法还包括：

根据当前目标分块区域的仿真结果数据与测量数据的偏差得到所述当前目标分块区域的调整系数；

将所述当前目标分块区域的垂直分层底层的土壤电阻率乘以调整系数，得到调整土壤电阻率，并根据所述当前目标分块区域的分块信息及土壤电阻率进行仿真调整，以得到仿真调整合格的调整土壤电阻率；

将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率及分块信息输入典型区域的仿真计算模型，当所述调整区域的仿真结果数据与测量数据的偏差小于预设偏差值时，则将所述调整区域的土壤结构模型作为目标土壤结构模型。

4.根据权利要求3所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，将所述调整区域内各分块区域的调整土壤电阻率及分块信息输入典型区域的仿真计算模型的步骤之后，所述方法还包括：

当所述调整区域的仿真结果数据与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则重新计算所述当前目标分块区域的调整系数。

5.根据权利要求3所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，所述调整系数的计算公式为：

其中，V_C为测量电位值，V_J为仿真计算电位值。

6.根据权利要求1所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型的步骤包括：

将所述典型区域内各分块区域的水平区分界面进行四边形剖分，且各四边形区域上的面电流及表面磁场强度分布均匀；

通过水平区分界面的各四边形区域上的分界面两侧对应区域的电场强度，确定各四边形区域上的面电流源的大小；

根据各四边形区域上的面电流源的大小确定各四边形剖分面的电位；

根据各四边形剖分面的电位与待测区域的实际复杂土壤模型的接近值建立所述典型区域的仿真计算模型。

7.根据权利要求1所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差值的步骤之后，所述方法还包括：

当所述仿真结果数据与测量数据的偏差大于预设偏差值时，则将当前典型区域的土壤结构模型作为目标土壤结构模型。

8.根据权利要求7所述的土壤电阻率反演方法，其特征在于，所述仿真结果数据与测量数据的预设偏差值为10％。

9.一种土壤电阻率反演系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块，用于获取典型区域内各分块区域的土壤电阻率，根据各所述分块区域的土壤电阻率分布得到该典型区域的土壤结构模型；

仿真模块，用于根据待测区域的实际复杂土壤模型建立所述典型区域的仿真计算模型，并将各所述分块区域的分块信息及土壤电阻率输入该典型区域的仿真计算模型，以得到所述各分块区域的仿真结果数据；

判断模块，用于判断各所述仿真结果数据与测量数据的偏差是否小于预设偏差值；

调整模块，用于对所述仿真结果数据大于测量数据的偏差的分块区域进行再次分块调整。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1－8任意一项所述的土壤电阻率反演方法。