CN113221412B - 针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质 - Google Patents

针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于工程、水文及环境地球物理勘探技术领域，公开了一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质，针对有损耗介质充电电位数据计算方法包括：通过剖分有损耗介质区域，根据充电电流强度系数公式计算充电电流强度系数及有损耗介质充电电位积分进行损耗介质充电电位计算。本发明解决了传统有损耗介质充电电位缺乏数值计算方法的难题，算法结构简单，实现过程简便，设计合理，计算结果稳定可靠，可广泛应用于工程、水文及环境地球物理勘探领域涉及的有损耗介质充电电位计算，为基于有损耗介质电源的工程、水文及环境地球物理勘探数值模拟、反演及解释等提供了方法支撑。

Description

针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质
技术领域
本发明属于工程、水文及环境地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质。
背景技术
目前，充电法是利用天然的或者人工揭露的良导体露头、地下水出露点，直接接上供电电极(一般为正极)，同时将另外一个供电电极置于满足“无穷远”要求的位置，通过两个测量电极观测充电电场变化及分布规律，推测良导体的物性及空间分布。由于充电介质范围与观测电位异常范围形状较为相似，通常可以根据观测电位异常推断实际充电介质范围，常应用于金属勘探详查和勘探阶段、水文地质工程地质调查中地下流体追索等勘探领域。然而，传统充电法原理基于稳定电流场中理想导体(电阻率为零)的等位体前提，如金属矿体或高矿化度地下水，相对周围岩石电阻率很低，可近似看成是理想导体，通常也将非理想导体(不等位体或有损耗介质)近似为理想导体。但实际应用中充电介质的电阻率通常不为零，即实际应用均涉及有损耗介质目标体，而目前尚缺乏一种有效计算针对有损耗介质充电电位的方法。
在实践勘探应用中，若充电体的规模较小或其中心埋深较大时，其充电电场与位于中心的点电源电场较为相近，因而可以使用点电源场电位曲线分布进行中心埋深推断。当充电体规模较大或者其中心埋深较浅，地表观测的充电电场畸变将明显不同于地下点电源电场分布。通常，针对上述情况，传统方法是根据电位曲线的极大值与充电点在地面投影位置不重合关系，判断为非理想导体(不等位体)。而针对不等位体的范围推断，则是建议不同充电点位置供电，配合其他物探方法综合判断不等位体的范围。因而，发展针对有损耗介质有效的充电电位计算方法，为实际勘探应用提供有损耗介质充电电场理论支撑，具有非常重要的现实意义。
当前工程、水文及环境地球物理勘探技术领域还未见有针对有损耗介质充电电位数值计算的研究报道，因此迫切需要开发一种创新性针对有损耗介质充电电位数值计算方法，用以对工程、水文及环境地球物理勘探涉及的有损耗介质电源条件下目标体分布探测及研究工作。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有充电法将实际勘探涉及的有损耗介质近似为理想导体导致探测精度低、方法理论适用性差，且传统有损耗介质充电电位缺乏数值计算方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法、系统、终端、介质。
本发明是这样实现的，一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法，所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法包括：
通过剖分有损耗介质区域，计算充电电流强度系数及有损耗介质充电电位积分进行损耗介质充电电位计算。
进一步，所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法包括以下步骤：
步骤一，针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
步骤二，计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
步骤三，以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
进一步，步骤一中，所述针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分包括：
采用笛卡尔直角坐标系，取坐标系Z轴垂直向上，根据右手螺旋法确定X轴和Y轴方向；确定规则三维有损耗介质在坐标轴X、Y、Z方向空间分布范围，给定规则三维有损耗介质坐标系三轴方向长度，采用规则长方体网格将三维有损耗介质在X方向上按一定间距剖分为M个网格节点，在Y方向上按一定间距剖分为N个网格节点，在Z方向上按一定间距剖分为Q个网格节点；得到被剖分为(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元，且(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元对应(M-1)×(N-1)×(Q-1)个单元点电源的规则三维有损耗介质区域。
进一步，所述间距剖分长度d满足d≤L/10，其中，L为规则三维有损耗介质在各坐标轴方向的展布长度。
进一步，步骤二中，所述计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数包括：
根据下式计算在供电电流强度Itotal充电时，规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数Iq：
Figure BDA0003054997260000031
其中，Itotal表示供电点供电电流强度；rs,q表示充电点到第q个剖分单元网格点电源中心的距离；ρb表示围岩介质电阻率；ρq表示规则三维有损耗介质区域剖分电阻率，q＝1,…,(M-1)×(N-1)×(Q-1)；rmax表示所有充电点到剖分单元网格点电源中心距离的极大值；Ls表示充电点到规则三维有损耗介质中心距离；Lt表示规则三维有损耗介质区域边界节点到其中心位置的距离。
进一步，所述规则三维有损耗介质区域剖分电阻率可随剖分单元网格位置变化而变化。
进一步，步骤三中，所述以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算包括：
(1)基于计算得到的规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数，按下式计算各剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数：
Figure BDA0003054997260000041
其中，uq,a、
Figure BDA0003054997260000042
分别表示剖分单位网格q视为点电源对第a个地面观测点引起的电位值及其在X方向到数值；PI＝3.1415926；rq,a表示第q个剖分单元网格点电源中心到第a个地面测点的距离；xq,xa分别表示第q个剖分单元网格点电源中心坐标X轴位置和第q个地面测点X轴位置，|·|表示取绝对值；
(2)根据下式对所有剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数值进行积分计算，获得规则三维有损耗介质在地面测点引起电位及电位导数值：
Figure BDA0003054997260000043
其中，Ua及
Figure BDA0003054997260000044
分别表示规则三维有损耗介质在第a个地面观测点引起的总电位值及其在X方向的导数值；Nm＝(M-1)×(N-1)×(Q-1)表示规则三维有损耗介质区域剖分单元网格总数。
本发明另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法，包括下列步骤：
步骤一，针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
步骤二，计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
步骤三，以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法。
本发明另一目的在于提供一种针对有损耗介质充电电位数据计算系统，包括：
单位体积网格剖分模块，用于针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
充电电流强度系数计算模块，用于计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
三维有损耗介质区域充电电位分布获取模块，用于以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明解决了传统有损耗介质充电电位缺乏数值计算方法的难题，算法结构简单，实现过程简便，设计合理，计算结果稳定可靠，可广泛应用于工程、水文及环境地球物理勘探领域涉及的有损耗介质充电电位计算，为基于有损耗介质电源的工程、水文及环境地球物理勘探数值模拟、反演及解释等提供了方法支撑。
与现有技术相比，针对地球物理勘探领域有损耗介质开发充电电位数值计算方法是本专利发明点之一，它为涉及有损耗介质电源地球物理勘探领域提供了一种有效的数值计算方法。
本发明是一个新型数值算法，根据所设计的一种特殊的充电电流强度在有损耗介质剖分网格单元点电源系数计算公式，采用剖分网格单元点电源引起电位异常积分算法，实现了针对地球物理勘探领域有损耗介质开发充电电位数值计算在可行性及精度上的统一。
附图说明
图1是本发明实施例提供的针对有损耗介质充电电位数据计算方法原理图。
图2是本发明实施例提供的三维示意图。
图3是本发明实施例提供的三维网格剖分图。
图4是本发明实施例提供的过充电点二维剖面示意图。
图5是本发明实施例提供的充电电位计算结果(New method)与已知物理模拟结果(Physical modeling)对比图。
图6是本发明实施例提供的充电电位X方向导数计算结果(New method)与已知物理模拟结果(Physical modeling)对比图。
图中：cm表示厘米，Ω.m表示电阻率单位：欧姆.米，mV/mA为电压单位：毫伏每毫安培，mV/(mA.cm)为电压导数单位：毫伏每毫安培.厘米。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的针对有损耗介质充电电位数据计算方法包括：针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
本发明还提供一种针对有损耗介质充电电位数据计算系统，包括：
单位体积网格剖分模块，用于针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
充电电流强度系数计算模块，用于计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
三维有损耗介质区域充电电位分布获取模块，用于以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：
本发明是通过如下技术方案予以实现的一种针对有损耗介质充电电位数值计算方法。其步骤为：
步骤一：有损耗介质区域剖分
采用笛卡尔直角坐标系，取坐标系Z轴垂直向上，则根据右手螺旋法则确定X轴和Y轴方向。确定规则三维有损耗介质在坐标轴X、Y、Z方向空间分布范围，给定规则三维有损耗介质坐标系三轴方向长度，采用规则长方体网格将三维有损耗介质在X方向上按一定间距剖分为M个网格节点，其Y方向上按一定间距剖分为有N个网格节点，及其Z方向上按一定间距剖分为有Q个网格节点。坐标系三轴方向剖分网格节点长度允许各不相同，其间距剖分长度d应满足d≤L/10，其中，L为规则三维有损耗介质在各坐标轴方向的展布长度。如此，规则三维有损耗介质区域被剖分为(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元，
(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元对应(M-1)×(N-1)×(Q-1)个单元点电源。
规则三维有损耗介质在坐标轴X方向上剖分节点坐标为xi，Y方向上剖分节点坐标为yj，Z方向上剖分节点坐标为zk，其中，i＝1,…,M；j＝1,…,N；z＝1,…,Q，M、N及Q分别为X、Y及Z方向剖分节点数。规则三维有损耗介质剖分单元网格中心坐标为(xi+dxi/2,yj+dyj/2,zk+dzk/2)，dxi、dyj及dzk为坐标轴X、Y及Z方向第xi、yj及zk个剖分网格间距。
充电点位置S坐标为(xs,ys,zs)，供电点供电电流强度为Itotal，规则三维有损耗介质区域剖分电阻率可允许随剖分单元网格位置变化而变化，记为ρq，q＝1,…,(M-1)×(N-1)×(Q-1)；ρb为围岩介质电阻率；PI＝3.1415926；剖分单位网格视为点电源，电流强度记为Iq，为步骤二待求充电电流强度系数；地面观测点为坐标为(xa,ya,za)，a＝1,…,A；A为观测点数量；uq,a、
Figure BDA0003054997260000081
分别为剖分单位网格q视为点电源对第a个地面观测点引起的电位值及其在X方向到数值；Ua及
Figure BDA0003054997260000082
分别为规则三维有损耗介质在第a个地面观测点引起的总电位值及其在X方向的导数值，即步骤三待求解规则三维有损耗介质在地面引起的总电位值和导数值。
步骤二：充电电流强度系数计算
根据公式(1)计算在供电电流强度Itotal充电时，规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数Iq：
Figure BDA0003054997260000083
其中，rs,q为充电点到第q个剖分单元网格点电源中心的距离；rmax为上述所有充电点到剖分单元网格点电源中心距离的极大值；Ls为充电点到规则三维有损耗介质中心距离；Lt为规则三维有损耗介质区域边界节点到其中心位置的距离。
步骤三：有损耗介质充电电位积分计算
根据步骤二所计算得到的规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数，按公式(2)计算各剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数：
Figure BDA0003054997260000084
其中，rq,a为第q个剖分单元网格点电源中心到第a个地面测点的距离，xq,xa分别为第q个剖分单元网格点电源中心坐标X轴位置和第q个地面测点X轴位置，|·|表示取绝对值。再根据公式(3)对所有剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数值进行积分计算，获得规则三维有损耗介质在地面测点引起电位及电位导数值：
Figure BDA0003054997260000091
其中，Nm＝(M-1)×(N-1)×(Q-1)为规则三维有损耗介质区域剖分单元网格总数。
实施例2：
本发明是通过如下技术方案予以实现的一种针对有损耗介质充电电位数值计算方法。其步骤为：
步骤一：有损耗介质区域剖分
参照图2，采用笛卡尔直角坐标系，取坐标系Z轴垂直向上，则根据右手螺旋法则确定X轴和Y轴方向。参照图3，确定规则三维有损耗介质在坐标轴X、Y、Z方向空间分布范围为35～65cm、10～20cm、-2～-4cm，给定规则三维有损耗介质坐标系三轴方向长度为30cm×10cm×2cm，采用规则长方体网格将三维有损耗介质在X方向上按一定间距剖分为M＝31个网格节点，其Y方向上按一定间距剖分为有N＝11个网格节点，及其Z方向上按一定间距剖分为有Q＝3个网格节点。坐标系三轴方向剖分网格节点长度允许各不相同，本实施算例采用其间距剖分长度d＝1cm满足d≤L/10，其中，L为规则三维有损耗介质在各坐标轴方向的展布长度。如此，规则三维有损耗介质区域被剖分为(M-1)×(N-1)×(Q-1)＝600个网格单元，(M-1)×(N-1)×(Q-1)＝600个网格单元对应(M-1)×(N-1)×(Q-1)＝600个单元点电源。
规则三维有损耗介质在坐标轴X方向上剖分节点坐标为xi，Y方向上剖分节点坐标为yj，Z方向上剖分节点坐标为zk，其中，i＝1,…,M；j＝1,…,N；z＝1,…,Q，M、N及Q分别为X、Y及Z方向剖分节点数。规则三维有损耗介质剖分单元网格中心坐标为(xi+dxi/2,yj+dyj/2,zk+dzk/2)，dxi、dyj及dzk为坐标轴X、Y及Z方向第xi、yj及zk个剖分网格间距。
参照图3，充电点位置S坐标为(xs,ys,zs)＝(35,15,-3)cm，供电点供电电流强度为Itotal＝1安培，参照图4，规则三维有损耗介质区域剖分电阻率可允许随剖分单元网格位置变化而变化，记为ρq＝1Ω.m，q＝1,…,(M-1)×(N-1)×(Q-1)；ρb＝15Ω.m为围岩介质电阻率；PI＝3.1415926；剖分单位网格视为点电源，电流强度记为Iq，为步骤二待求充电电流强度系数；地面观测点为坐标为(xa,ya,za)＝(0:1:100,15,0)cm，a＝1,…,A；A＝101为观测点数量；uq,a、
Figure BDA0003054997260000101
分别为剖分单位网格q视为点电源对第a个地面观测点引起的电位值及其在X方向到数值；Ua及dUa x分别为规则三维有损耗介质在第a个地面观测点引起的总电位值及其在X方向的导数值，即步骤三待求解规则三维有损耗介质在地面引起的总电位值和导数值。
步骤二：充电电流强度系数计算
根据公式(1)计算在供电电流强度Itotal充电时，规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数Iq：
Figure BDA0003054997260000102
其中，rs,q为充电点到第q个剖分单元网格点电源中心的距离；rmax为上述所有充电点到剖分单元网格点电源中心距离的极大值；Ls为充电点到规则三维有损耗介质中心距离；Lt为规则三维有损耗介质区域边界节点到其中心位置的距离。
步骤三：有损耗介质充电电位积分计算
根据步骤二所计算得到的规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数，按公式(2)计算各剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数：
Figure BDA0003054997260000111
其中，rq,a为第q个剖分单元网格点电源中心到第a个地面测点的距离，xq,xa分别为第q个剖分单元网格点电源中心坐标X轴位置和第q个地面测点X轴位置，|·|表示取绝对值。再根据公式(3)对所有剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数值进行积分计算，获得规则三维有损耗介质在地面测点引起电位(参照图5)及电位导数值(参照图6)：
Figure BDA0003054997260000112
其中，Nm＝(M-1)×(N-1)×(Q-1)＝600为规则三维有损耗介质区域剖分单元网格总数。
下面结合与现有技术对比对本发明地效果作进一步描述。
将本发明提供的针对有损耗介质充电电位方法计算的电位曲线及电位在坐标轴X方向导数曲线结果(命名为New method)与已有(参考文献：程志平.电法勘探教程[M].冶金工业出版社,2007,p81)相同模型(图2、图3、图4)水槽物理模拟观测结果(命名为Physicalmodeling)。参照图5所示为本发明算例设计模型充电电位计算结果(New method)与已知物理模拟结果(Physical modeling)对比图。图6为本发明算例设计模型充电电位X方向导数计算结果(New method)与已知物理模拟结果(Physical modeling)对比图。对比可见，从形态上看，本发明计算结果与已有物理模拟观测结果吻合较好，仅在模型边界附近存在微弱差异，这是由于物理模拟环境与数值模拟环境不能完全一致所导致。以两种数据的拟合相对误差衡量计算结果吻合程度，图5所示电位曲线拟合相对误差为1％，图6所示电位导数曲线拟合相对误差为2％，验证了本发明实施算例的准确性及可行性。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种针对有损耗介质充电电位数据计算方法，其特征在于，所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法包括：
通过剖分有损耗介质区域，进行充电电流强度系数及通过有损耗介质充电电位积分进行损耗介质充电电位的计算；获取三维有损耗介质区域充电电位分布；
所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法具体包括以下步骤：
步骤一，针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
步骤二，计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
步骤三，以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布；
步骤三中，所述以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算包括：
(1)基于计算得到的规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数，按下式计算各剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数：
Figure FDA0004037723670000011
其中，uq,a、
Figure FDA0004037723670000012
分别表示剖分单位网格q视为点电源对第a个地面观测点引起的电位值及其在X方向的导数值；PI＝3.1415926；rq,a表示第q个剖分单元网格点电源中心到第a个地面测点的距离；xq,xa分别表示第q个剖分单元网格点电源中心坐标X轴位置和第q个地面测点X轴位置，|·|表示取绝对值；ρb表示围岩介质电阻率；规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数Iq；
(2)根据下式对所有剖分单元网格点电源在地面测点引起的电位及电位导数值进行积分计算，获得规则三维有损耗介质在地面测点引起电位及电位导数值：
Figure FDA0004037723670000021
其中，Ua及
Figure FDA0004037723670000022
分别表示规则三维有损耗介质在第a个地面观测点引起的总电位值及其在X方向的导数值；Nm＝(M-1)×(N-1)×(Q-1)表示规则三维有损耗介质区域剖分单元网格总数；
步骤一中，所述针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分包括：
采用笛卡尔直角坐标系，取坐标系Z轴垂直向上，根据右手螺旋法确定X轴和Y轴方向；确定规则三维有损耗介质在坐标轴X、Y、Z方向空间分布范围，给定规则三维有损耗介质坐标系三轴方向长度，采用规则长方体网格将三维有损耗介质在X方向上按一定间距剖分为M个网格节点，在Y方向上按一定间距剖分为N个网格节点，在Z方向上按一定间距剖分为Q个网格节点；得到被剖分为(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元，且(M-1)×(N-1)×(Q-1)个网格单元对应(M-1)×(N-1)×(Q-1)个单元点电源的规则三维有损耗介质区域。
2.如权利要求1所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法，其特征在于，所述间距剖分长度d满足d≤L/10，其中，L为规则三维有损耗介质在各坐标轴方向的展布长度。
3.如权利要求1所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法，其特征在于，步骤二中，所述计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数包括：
根据下式计算在供电电流强度Itotal充电时，规则三维有损耗介质区域剖分单元网格点电源电流强度系数Iq：
Figure FDA0004037723670000031
其中，Itotal表示供电点供电电流强度；rs,q表示充电点到第q个剖分单元网格点电源中心的距离；ρb表示围岩介质电阻率；ρq表示规则三维有损耗介质区域剖分电阻率，q＝1,…,(M-1)×(N-1)×(Q-1)；rmax表示所有充电点到剖分单元网格点电源中心距离的极大值；Ls表示充电点到规则三维有损耗介质中心距离；Lt表示规则三维有损耗介质区域边界节点到其中心位置的距离。
4.如权利要求3所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法，其特征在于，所述规则三维有损耗介质区域剖分电阻率可随剖分单元网格位置变化而变化。
5.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行如权利要求1-4任意一项所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法，包括下列步骤：
步骤一，针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
步骤二，计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
步骤三，以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
6.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-4任意一项所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法。
7.一种实施权利要求1-4任意一项所述针对有损耗介质充电电位数据计算方法的针对有损耗介质充电电位数据计算系统，其特征在于，所述针对有损耗介质充电电位数据计算系统包括：
单位体积网格剖分模块，用于针对三维有损耗介质区域，采用单位体积网格进行剖分，将充电三维区域转化为多个单位体积网格；
充电电流强度系数计算模块，用于计算多个剖分单位体积网格在总的充电电流强度条件下各自分配的充电电流强度系数；
三维有损耗介质区域充电电位分布获取模块，用于以每个剖分单位体积作为单元点源，进行所有剖分网格单位点源的充电电位三维积分计算，获取三维有损耗介质区域充电电位分布。
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