文章目录

1 介绍
2 计算机系统要求
3 版权保护
4 理论
5 磁盘内容
6 使用这个程序
7 文件操作
8 更改程序设置
9 反演数据
10 显示结果
11 地形
12 帮助
13 一些测区的例子
- Birmingham field test survey - UK
- Sludge deposit - Sweden
- Copper Hill - Australia
14 故障排除
- Insufficient memory（内存不足）
- Program crashes when it tries to invert the data set （当程序试图反演数据集时，程序崩溃）
- Program cannot find dongle（程序找不到加密狗）

1 介绍

RES3DINV是一个计算机程序，它将使用从三维电法测量中获得的数据自动反演地下的三维(3-D)电阻率模型(Li and Oldenburg 1992, White at al. 2001). 这种测量的电极排列在一个矩形网格中(figure 1)。首先应该强调的是，完整的3D调查不仅仅是一系列的2D调查，还必须使用不同的方法。关于三维测量中极-极、极-偶极和极-偶极阵列的实际应用的更多细节在附录A、B和C中给出，以及关于电成像的免费教程说明(Loke 2002)。在三维测量中最常用的阵列是极-极、极-偶极和偶极-偶极阵列。其他阵列无法提供足够的数据覆盖来实现完整的3-D反演。在一台1.5 GB内存的计算机上，这个程序可以处理77 * 77(或5929)电极的测量网格!

2 计算机系统要求

RES3DINV是一个32位程序，可以在Windows 95/98/Me/NT/ 2000/XP下运行。你将需要一个奔腾(Pro, II, II, 4)或兼容的微型计算机来运行这个程序。最小需要的RAM是64 MB，但建议是128 MB或更高。您还需要大约200mb的可用硬盘空间，程序可以使用这些空间来存储临时交换文件。如果您有多个硬盘驱动器，程序将自动选择空闲空间最大的驱动器作为存储交换文件的驱动器。这是一个32位的Windows程序，最多可以访问4g内存。您拥有的RAM和空闲硬盘空间越多，您可以使用该程序处理的数据集就越大。

还建议您使用800 * 600(用于14和15英寸显示器)，或1024 * 768(用于17英寸显示器)，或1280 * 1024(用于21英寸显示器)的256色SVGA图形模式。如果使用16位或24位颜色的SuperVGA模式，如果遇到问题，应使用Windows 95/98/Me/NT/2000/XP中“控制面板”文件夹中的“显示”选项将显示模式切换到256色（即8位）。256色模式的图形操作将更快，程序将有更多可用内存。如果您的计算机上显示的图形太慢，请参阅附录F。

执行RES3DINV程序时，不应运行任何后台程序（如字处理器、CAD程序）。请关闭其他程序以释放此程序的内存。这将减少内存到硬盘的交换，从而减慢程序的速度。在Windows 95/98/Me/NT/2000/XP中，活动程序通常列在屏幕底部的开始栏上。

RES3DINV包包含一个压缩安装文件SETUP.EXE。它是一个基于Windows的安装程序。在Windows 95/98/Me/NT/2000/XP中，单击“开始”，然后单击“设置”和“控制面板”。然后单击图标以添加/删除程序。之后，导航到安装程序.EXE文件已找到。

在Windows NT/2000/XP中，需要为加密狗安装一个系统驱动程序。
中间是讲一些密钥的，不重要
由于RES3DINV是一个基于Windows的程序，因此所有与Windows兼容的图形卡或打印机都自动受支持。它已经测试了1600×1200像素、256色的视频屏幕模式。

3 版权保护

该程序使用一个硬件密钥(加密狗)进行复制保护。在没有加密狗的情况下，你可以使用这个程序来转换多达50个电极的数据集。在反转例程中有3次迭代的限制。如果您购买了2D电阻率/IP反演程序RES2DINV，您可以使用提供的加密狗处理最多100个电极(限制5次迭代)的数据集。在这两种情况下，都无法进行地形建模。使用RES3DINV加密狗，这两个限制都被取消，程序允许的最大电极数是1849。这相当于43×43的电极测量网格，比大多数现场测量使用的网格大得多。

如果并行打印机端口符合IBM PC规范，程序应该能够检测加密狗。如果无法找到加密狗，则打印机端口不完全兼容IBM PC。在这种情况下，将加密狗连接到计算机后，将打印机连接到加密狗的另一端。打开打印机并打印一些东西，例如autoec . bat文件，以确认打印机端口正在工作。让打印机开着，然后再次尝试运行res3dinvv . exe程序。如果程序能够检测到加密狗，您将需要一个来自Rainbow Technologies公司的特殊适配器，以便在没有打印机的情况下使用加密狗(特别是对于较旧的笔记本电脑)。如果计算机是桌面模式，您可以使用打印机端口更改适配器卡，或者使用另一张卡设置第二个打印机端口。如果您仍然不能解决这个问题，请通过电子邮件联系彩虹科技或Keylok公司。

如果您使用的是windowsnt /2000/XP，则需要为加密狗安装一个系统驱动程序(请参阅前一节)。更常见的问题是，打印机端口被分配给另一个设备，比如扫描仪端口，而不是默认的打印机端口LPT1。在这种情况下，需要将并行端口重新分配为打印机端口。在Windows 95/98/Me/NT/2000/XP中，你必须选择开始菜单栏上的设置选项来访问控制面板或打印机文件夹。

4 理论

该程序使用的反演程序基于平滑约束最小二乘方法(deGroot-Hedlin和Constable 1990, Sasaki 1992)。还可以使用基于拟牛顿法（quasi-Newton method）（Loke和Barker 1996）的最小二乘法的新实现。对于大型数据集，这种方法比传统的最小二乘法快10倍以上，并且需要的内存更少。平滑约束最小二乘法基于以下方程：这种方法的一个优点是可以调整阻尼因子和平坦度滤波器以适应不同类型的数据。

在这个程序中，你也可以使用传统的高斯牛顿法，在每次迭代后重新计算偏导数的雅可比矩阵（Loke和Dahlin 2002）。它比拟牛顿法慢得多，但在电阻率比大于10:1的地区，它给出的结果稍有不同。该程序的第三个选项是在前2或3次迭代中使用高斯牛顿法，之后使用拟牛顿法。在许多情况下，这提供了最好的折衷方案。

除上述平滑约束方法外，还可采用其他类型的反演方法。用户可以选择将平滑度约束直接应用于模型电阻率值的方法。这种方法将产生一个最佳平滑模型（见第8节）。另一方面，还可以使用稳健的模型反演方法，这种方法往往会产生边界清晰的模型。反演方法的选择应以测区已知地质性质为指导。

反演程序将地下分为若干个小矩形棱柱体，并试图确定棱柱体的电阻率值，以尽量减小计算的视电阻率值与观测的视电阻率值之间的差异。Loke和Barker（1996）使用的一种可能的形式如图2a所示。在这里，顶层的每个块在每个拐角都有一个电极。除了这一基本安排外，该方案还支持另外两种形式。另一种方法是仅在水平方向上将顶部几层中的块除以一半（图2c）。第三种选择是在垂直方向上也将层划分一半（图2b）。由于电阻率法的分辨率随深度的增加而迅速降低，因此，对块体进行细分只对上两层有利。在许多情况下，仅细分顶层就足够了。通过对数据块进行细分，可以大大增加模型参数的数量，从而大大增加计算机反演数据集所需的时间。
优化方法试图通过调整模型块的电阻率来减小计算值和测量值之间的差异。这种差异的度量方法是均方根误差(RMS)。然而，RMS误差最小的模型有时会在模型电阻率值上显示出很大的、不现实的变化，从地质角度来看，它可能并不总是“最好”的模型。通常，最谨慎的方法是在RMS错误不显著变化的迭代中选择模型。这通常发生在第4和第5次迭代之间。

5 磁盘内容

包含程序的包应该有以下文件:
RES3DINV.EXE 主要反演程序。
ROOTS7.DAT 一个7×7测量网格的小型野外数据集。
SEPTIC.DAT 使用8×7网格对化粪池进行调查的现场数据集。
PIPE3D.DAT 在8×9网格的地下管道上进行的现场调查数据。
GRID7X7.DAT 一种综合数据集，具有7×7的网格，包含所有可能的测量值。（Pole-pole array）。
BLK15PPL.DAT 具有15×15网格的合成数据集。（Pole-pole array）
BLK15PDP.DAT 具有15×15网格的合成数据集。（Pole-dipole array）
BLK15DDP.DAT 具有15×15网格的合成数据集。（Dipole-dipole array）
MODEL3IP.DAT 一个包含电阻率和IP数据的示例数据文件。
GRID8X8.DAT 一个8×8网格的小型综合数据集。（Pole-pole array）
MOD3DFIX.DAT 一个示例数据文件，其中模型的一个部分的电阻率由用户确定。
BLOCK26W.DAT 温纳装置的示例数据集。
BLOCK26S.DAT 温纳-斯伦贝谢装置的示例数据集。
BLOCK11T.DAT 示例输入数据文件与地形。
RES3DINV.HLP Windows帮助文件的程序。
RES3DINV.CNT 帮助文件的支持文件。

根据您所使用的现场设备的类型，设备制造商可能还会向您提供补充程序和示例文件，以将仪器获得的原始数据文件转换为本程序所需的格式。

6 使用这个程序

安装程序后，只需单击RES3DINV图标即可启动程序。程序将首先检查计算机系统，以确保它具有该程序所需的必要资源。它将检查可用内存和硬盘空间。如果程序显示警告，则应退出程序并进行必要的更改。检查计算机配置后，程序将在屏幕顶部附近显示以下主菜单栏。

您可以通过用鼠标单击某个选项来选择它。如果这是您第一次使用该程序，请尝试读入该程序提供的一个较小的文件，如ROOTS7.DAT。单击File选项，然后单击Read in data file子选项。之后，如果需要，导航到安装RES3DINV程序的子目录。在读取文件后，转到Inversion选项，然后选择Carry out inversion选项。反演子程序将启动。等待几分钟，等待数据反演。果您需要在任何时候停止反转例程，只需按下Q键并等待一小段时间。默认情况下，程序将执行6次迭代，如果需要可以增加迭代次数。

在反演过程完成后，点击Display然后Display inversion model子选项。然后将要求您选择迭代次数（iteration number）、模型切片类型（水平或垂直）（type of model slice (horizontal or vertical) 和等高线间隔类型（ type of contour intervals）。在您做出适当的选择之后，程序将显示模型切片。

以下部分将更详细地描述不同的菜单选项。

7 文件操作

选择File选项时，将显示以下菜单选项。
Read data file 选择此选项时，将显示当前目录中扩展名为DAT的文件列表。假定文件遵循此程序所需的格式。如果没有，您必须使用特定转换程序来转换原始数据文件。您可以使用鼠标或键盘选择适当的文件，或更改子目录。

视电阻率值必须首先输入到文本文件中。您可以使用任何通用文本编辑器，例如Windows记事本程序。数据以ASCII分隔的方式排列，其中使用逗号或空格或LF/CR分隔不同的数字数据项。这个程序要求数据按照一定的格式排列。如果在运行这个程序时出现问题，一个可能的原因是输入数据的格式错误。输入数据文件的格式如下，以ROOTS7.DAT文件为例：
在使用的局部坐标系中，左上电极位于(0.0，0.0)。对于pole-dipole排列，给出了C1电极的x和y位置、P1电极的x和y位置以及P2电极的类似数据。文件BLK15PDP.DAT是pole-dipole排列的一个示例数据文件。注意，这个排列（装置）的排列类型（代号）是6。

对于dipole-dipole排列，给出了C1电极的x和y位置，C2电极的x和y位置，P1电极的x和y位置，以及P2电极的类似信息。文件BLK15DDP.DAT是一个带有dipole-dipole排列的示例数据文件。注意，这个排列（装置）的排列类型（代号）是3。

如果测量数据有地形，则在视电阻率测量数据之后，将网格中每个电极的高程输入数据文件中。数据文件BLOCK11T.DAT是具有11×11电极网格的带有地形的的一个例子。下面给出了带有注释的文件的底部部分。
在最后一个视电阻率基准点之后，必须在文件中输入“Topography”一词。接下来，上面例子中的值“2”表明，前面给出的x和y坐标是沿地面的距离，而不是真实的水平距离。如果给定值“1”，则表示前面给定的x和y坐标是真正的水平距离。接下来，给出网格中每个电极的高度，在x方向上逐行给出。例如，第一行中的值是x等于0米的线上电极的高度。在本例中，由于x方向有11个电极，因此每行中有11个值。然后是第二排电极的高度，所有的电极排也是一样。

如果数据集包含地形，反演子程序将使用有限元方法自动将地形合并到反演模型中(Silvester和Ferrari 1990)。

Edit data file 此选项将调出一个文本编辑器，您可以使用该编辑器编辑数据文件。

Import data in .....format 此程序还允许您运行其他程序，以将按适当格式排列的数据转换为此程序所需的格式。这个程序通常是由你所使用的电阻率测量系统的制造商提供的。

8 更改程序设置

该程序有一组阻尼系数和其他变量的预定义设置，通常能为大多数数据集提供令人满意的结果。但是，在某些情况下，可以通过修改控制反演过程的参数来获得更好的结果。选择此选项时，将显示以下菜单。
当你选择Inversion parameters子选项时，将显示以下对话框。要更改特定设置，请将鼠标光标移动到相应的框中，然后单击它。适当时，在框中键入所需信息。
Initial Damping Factor and Minimum Damping Factor在本节中，可以在方程式（1）中设置阻尼系数的初始值以及最小阻尼系数。如果数据集非常嘈杂，则应使用相对较大的阻尼因子（例如0.3）。如果数据集噪声较小，请使用较小的初始阻尼因子（例如0.1）。每次迭代后，反演子程序通常会降低方程（1）中的阻尼因子。但是，必须设置阻尼系数的最小限制，以稳定反演过程。最小值通常应设置为初始阻尼系数值的五分之一到十五分之一左右。
Directly smooth model resistivity 方程（1）中使用的最小二乘公式仅对模型扰动向量d施加平滑约束，而不直接对模型电阻率值施加平滑约束。在大多数情况下，它将产生一个电阻率值变化相当平滑的模型。在某些情况下，特别是对于非常噪声的数据集，通过对模型电阻率值应用平滑约束也可以获得更好的结果。得到的最小二乘方程由

其中r是包含模型电阻率值对数的向量。虽然对于相同的阻尼因子，这通常会产生一个视电阻率均方根误差较大的模型，但这种修改将确保生成的模型显示出电阻率值的平滑变化。

Line search on every iteration 反演程序通过求解方程（1）来确定模型参数的变化。通常，参数矢量d将向产生较低均方根误差的模型方向变化。如果均方根错误增加，您有两个选项。此选项允许您使用四次插值（Fletcher 1987）执行直线搜索，以找到模型块电阻率变化的最佳步长。这通常会给出最佳步长，但每次迭代至少需要一个正向建模计算。在某些情况下，如果减少将均方根错误降低到可接受水平所需的迭代次数，那么额外的正向计算是值得的。

这个设置只会影响第三次迭代以后的反演过程。对于前两次迭代，当均方根误差变化最大时，程序将始终执行行搜索，试图找到最佳步长以进一步减小均方根误差。

Minimum % RMS change for line search 用线搜索法可以估计视电阻率均方根误差的预期变化。如果期望的RMS误差变化太小，那么继续进行线搜索以确定模型参数变化向量的最佳步长可能是不值得的。通常使用0.1到1.0%之间的值。

Thickness of first layer 这给出了第一个模型层的厚度与最小单位电极间距的比值。对于pole-pole 排列，该值设置为单位电极间距的0.70倍。对于其他排列，第一层的厚度将根据阵列的探测深度进行调整。

Factor to increase layer thickness 由于电阻率法的分辨率随深度而降低，通常模型层的厚度也随深度而增加。默认情况下，系数1.15用于增加模型层的厚度。在这种情况下，每个后续层的厚度增加15%。但是，可以在有限的范围内修改此因子。通常，使用1.05到1.25之间的值。

Half Size Layer Option 这允许您使用一个模型，上面几层的宽度和厚度除以一半（参见“理论”部分的图2）。在这里，您可以选择要细分的层的数量，以及是否也在垂直方向细分它们（图2b）。也可以调整这些层的平坦度过滤器阻尼因子。研究发现，模型块越小，反演后模型值的电位振荡就越大，特别是对于含噪数据集。为了减少振荡，可以对这些层使用稍大的阻尼因子，例如1.10。

Number of iterations 这允许用户设置反演过程中的最大迭代次数。默认情况下，最大迭代次数设置为6。对于大多数数据集，这可能就足够了。当反演过程达到这个最大限制时，如果您希望继续反演，它将询问用户额外的迭代次数。通常不需要使用超过10次的迭代。

Number of iterations to recalculate Jacobian 在高斯牛顿法中，雅可比矩阵在每次迭代后重新计算，而在拟牛顿方法中，雅可比矩阵从不重新计算，而是在每次迭代后估计（见“理论”一节）。最快的方法是使用拟牛顿方法估计雅可比矩阵（Loke and Barker 1996）。在这种情况下，在对话框中输入值0。这可能是一个很好的替代方案，用于经常使用内存有限、速度较慢的笔记本电脑的领域。最精确和最慢的方法是每次迭代后重新计算雅可比矩阵。这需要一台高速计算机，最好至少有32兆的RAM，以及大约256兆的可用硬盘空间，用于非常大的数据集。要选择此方法，只需在框中放入一个非常大的值（例如20）。第三种方法是仅在前几次迭代中重新计算雅可比矩阵，并在随后的迭代中使用拟牛顿更新方法。雅可比矩阵的最大变化通常发生在最初的几次迭代中。因此，在许多情况下，雅可比矩阵的有限重新计算给出了速度和精度之间的最佳折衷。默认情况下，程序只对前3次迭代重新计算雅可比矩阵。但是，用户可以在此菜单选项中更改默认设置。拟牛顿法有助于快速查看结果，特别是在使用笔记本电脑进行调查的过程中。另一种情况是，当您希望使用RMS Errors Statistics方法删除坏数据点时（请参阅“显示”部分）。对于最终的模型，最好在具有更多RAM和可用硬盘空间的更快的台式计算机上使用有限的重新计算选项。在电阻率对比较大的地区，视电阻率最大值大于最小值的10倍以上，重新计算雅可比矩阵得到的边界模型比拟牛顿法得到的边界模型更清晰。

Convergence limit 这设置了两个迭代之间的RMS误差的相对变化的下限。默认情况下，使用5%的值。在这个程序中，相对变化的均方根误差，而不是一个绝对的均方根值，是用来适应不同的数据集与不同程度的噪声存在。

Select robust inversion 传统的最小二乘法将试图使测量的视电阻率值和计算的视电阻率值之间的差平方最小。“稳健数据约束”选项将尝试最小化测量和计算的视电阻率值之间的绝对差（或第一次幂）Claerbout和Muir 1973）。这种方法对噪声较大的数据点不太敏感。以类似的方式，“稳健数据约束”选项将尝试在模型电阻率值的绝对空间变化最小的情况下产生，而正常的平滑约束方法则在变化的平方最小的情况下产生。这种健壮的模型选择倾向于产生具有更清晰边界的模型。这两个选项显示在下面的对话框中。
Limit range of model resistivity 当您选择此选项时，将显示以下对话框。

此选项允许您限制反演子程序将给出的电阻率值的范围。在上例中，上限值为前一次迭代模型平均电阻率值的20倍，下限值为0.05倍(即1/20倍)。该程序使用“软”限制，允许实际电阻率模型值超过限制到一定程度。然而，这种选择将避免非常小或大的模型电阻率值，这是物理上不现实的。用户也可以选择使用第一次迭代得到的反演模型作为参考模型。

Change model depth range 此选项允许您增加或减少程序使用的反演模型中的层的深度。深度乘以用户给定的比例因子。

Choose logarithm of apparent resistivity 在进行反演时，程序默认使用视电阻率值的对数作为数据参数。在大多数情况下，这是最好的结果。在某些情况下，例如在视电阻率为负或零的情况下，这是不可能的。此选项使视电阻率值本身可用于此类情况。

Change number of nodes 默认情况下，该程序使用有限差分或有限单元网格，相邻电极之间有两个节点。此选项允许您在相邻电极之间使用3或4个节点以获得更高的准确度。使用更多的节点将增加正向建模子程序的准确性，但所需的计算机时间和内存也会增加。

9 反演数据

此选项使您能够对使用File选项读取的数据集执行反演。通常使用一组控制反演过程的默认反演参数。您可以使用前面描述的Change Settings菜单更改设置。选择此选项时，将显示以下菜单。
Carry out inversion 此选项将启动最小二乘反演程序。系统将要求您输入要在其中存储结果的输出数据文件的名称。在反演过程开始后，您可以通过按Q键来停止它，然后等待片刻。

Type of optimisation method 此选项允许您选择两种不同的方法来求解最小二乘方程（1）。选择此菜单选项时，将显示以下对话框。
默认情况下，程序使用Standard Gauss-Newton最小二乘法，特别是当数据点和/或模型单元的数量很小（少于几千个）时，其中计算最小二乘方程的精确解。如果数据点和/或模型单元的数量很大（超过3000个），求解最小二乘方程所需的时间可能是反演过程中最耗时的部分。为了减少反演时间，可以使用另一种方法，即使用Incomplete Gauss-Newton方法来计算最小二乘方程的近似解。用户可以设置解的精度。对于大多数数据集，大约1%到2%的精度(即上面对话框中0.01到0.02的收敛极限)似乎提供了一个与“Standard Gauss-Newton”方法几乎相同的解决方案。设定更高的精确度，比如0.5%，理论上会得出更接近“Standard Gauss-Newton”的结果，但这是以更长的反演时间为代价的。对于非常大的数据集和模型(超过15000个数据点/单元)，使用“Incomplete Gauss-Newton”方法提供了“数据压缩”选项。这可以显著减少反转时间。例如，在2ghz、1gb RAM的P4计算机上，使用大约30000个单元和60000个数据点的模型的反演从一周多减少到不到2天。

Use finite-element method 该程序允许你使用有限差分法或有限单元法来计算视电阻率值。默认情况下，程序将使用有限差分方法，如果数据集不包含地形，这种方法更快。如果数据集包含地形，默认选择是有限单元法。有限元法比有限差分法慢很多，所以如果数据集没有地形，建议使用有限差分法。

Optimise damping factor 如果选择此选项，程序将尝试在公式(1)中找到最优阻尼因子u，该公式在每次迭代中给出最小的均方根误差。通过优化阻尼因子，可以显著减少收敛所需的迭代次数。然而，每次迭代所花费的时间将会增加。对于中小型数据集，这可以显著减少反转数据集所需的计算机总时间。对于具有2000个以上数据点的非常大的数据集，由于每次迭代需要多次求解最小二乘方程，因此每次迭代所需的时间可以显著增加。小心使用这个选项，因为具有最低RMS错误的模型并不总是“最佳”模型，特别是对于非常嘈杂的数据集(请参阅“理论”一节)。

Type of IP inversion method 要反演一个结合的电阻率和IP数据集，您可以选择在每次迭代中同时反演这两个数据集，或者在电阻率数据反演后依次反演IP数据。

IP damping factor IP反演所用的阻尼因子通常小于对应电阻率数据集反演所用的阻尼因子。如果使用1.0，则电阻率和IP反演例程将使用相同的阻尼因子。通常使用一个小得多的值，即0.05到0.25。或者，你也可以选择让程序自动计算阻尼系数的选项。

10 显示结果

在此选项中，您可以读入数据文件或反演子程序产生的输出文件，并显示测量的视电阻率伪值和模型剖面。在该选项中，可以更改用于绘制伪截面和模型截面的等高线间隔以及伪截面的垂直比例。您也可以更改程序使用的配色方案。还提供了从三维数据集中删除坏数据点的两种方法。

如果您之前读入了一个输入数据文件，或者使用了主菜单中的反演选项，程序将首先读入最后使用的文件。在主菜单栏选择此选项后，程序将切换到显示伪剖面和模型部分的窗口。要返回主菜单，您需要退出此窗口。此窗口具有以下顶部菜单栏。
File选项将打开以下子菜单。

Read data file with inversion results 可以读入由反演子程序生成的输出数据文件或输入数据文件。

Save model in XYZ format 您可以将反演结果保存到磁盘文件中，格式可由许多轮廓线程序使用，如Geosoft。这是GEOSOFT公司销售的一个单独的程序，它使您能够使用比RES3DINV程序使用的更复杂的轮廓技术。

单击顶部菜单栏上的Display选项将显示以下子菜单。

Display inversion model 选择此选项可打印模型。可以在地面上以水平或垂直切片的形式绘制模型。

Display model with topography 如果数据文件包含地形信息，则此选项将以带有地形的垂直切片的形式显示模型。

Display apparent resistivity 此选项允许您显示在x或Y方向进行测量时的视电阻率（或IP）伪截面。

Change display settings 选项允许您更改参数，这些参数控制了显示视电阻率假值和模型剖面的方式。当您单击此选项时，将显示以下子菜单。

Reverse colour scheme 通常程序使用一种颜色方案，其中蓝色用于低电阻率，红色用于高电阻率值。这个选项允许使用反色方案，因此蓝色用于高电阻率值，红色用于低电阻率值。

Customise colour scheme 允许用户能够改变剖面的颜色。

Read customise colour scheme 您可以将颜色方案更改为先前保存在磁盘文件中的一组自定义颜色。在某些情况下，在后台运行这个程序时，颜色方案可能会更改为前台程序使用的调色板。您可以使用此选项还原此程序使用的配色方案。

Display resistivity or IP 如果数据集也包含IP测量值，您可以选择在模型部分显示电阻率或IP值，或者在伪距中显示IP值。

Colour/Black-White display 默认情况下，程序将以彩色显示伪截面和模型截面。此选项允许您以黑白显示节，可能用于在普通激光打印机上打印输出。程序为黑白显示提供了两种选择。第一个选择是使用纯黑色和白色结合抖动的方法来提供不同的色调。这样的屏幕图像几乎可以在任何一台打印机上打印。第二种选择是使用灰色标度，使用从纯白色到纯黑色的不同深浅的灰色。你可能需要一台激光打印机来打印出相当好的灰度图像。

Vertical display scaling factor 这个选项允许您指定显示中的垂直比例尺与水平比例尺的比例，即垂直放大系数。经常使用的值是2.0、1.5和1.0。

Type of pole-dipole display 此选项仅适用于具有“正向”和“反向”pole-dipole排列的测量值的数据集(参见附录B)。在这里，您可以选择以“正向”或“反向”配置显示排列测量的视电阻率值。

Edit data选项将弹出以下子菜单。

大型三维测量可涉及数千个基准点。在最一般的情况下，用于特定测量的排列可以朝向任何方向。为了获得一个好的反演模型，必须从数据集中去掉“坏”的数据点。从数据集中删除“坏”数据点的一种可能方法是使用统计技术。在程序中，使用了两种方法。单击顶部菜单栏中的Edit data子选项时，将提供以下子选项。

Apparent resistivity statistics 此子选项仅将视电阻率值的分布显示为条形图。它首先用于检测明显具有错误值的数据点。这可能是硬件问题造成的，例如电极接地接触不良或其中一根导线断裂。这些数据点可能具有比其他数据点大或小几个数量级的视电阻率值。这些“坏”数据点可以通过移动左蓝或右绿光标线来删除。

RMS error statistics 此子选项仅显示观测值和计算的视电阻率值对数之间的百分比差的分布。只有对数据集进行试反演后才能使用。在这种情况下，您应该将Change Inversion Parameters 对话框中的Number of iterations to recalculate Jacobian matrix设置为0（如第8节前面所述）。在这种情况下，程序将使用拟牛顿反演方法。在选择此子选项时，RMS错误的分布将以条形图的形式显示。预计“坏”数据点会有相对较大的“误差”。比如在100%以上。要删除有大错误的点，只需移动绿色光标行来设置截断错误限制，以删除“坏”基准点。

Print选项将打开以下子菜单。

此选项使您能够将屏幕图像保存为BMP或PCX图形文件，或使用Windows Paintbrush程序使用打印机直接打印输出。程序完成绘制模型或伪截面（从前面描述的Display选项中选择）后，单击Print选项。将显示将屏幕保存为BMP文件、PCX文件或调用PaintBrush程序打印文件的选项。如果需要将屏幕图像与一些文本一起打印，则将屏幕图像保存为BMP或PCX文件可能更方便。如果文字处理程序(如Windows的Microsoft word或Lotus Amipro或WordPerfect)允许您导入图形文件，您可以在以后将图片直接插入到文档中。

11 地形

如果数据集包含地形，则使用变形的三维有限元网格自动将地形的影响纳入反演模型。这可能是最精确的方法，如果近地表区域包含明显的电阻率变化，尽管它可能是最慢的方法。从理论上讲，基于具有表面形貌的均匀地球模型的“修正因子”的技术，只有在实际地下也是均匀的情况下才会是精确的。“修正因子”方法将校正由地形引起的几何因子的变化，但不会校正电极与地下体之间距离的变化。如果在地表附近存在较大的电阻率变化，“修正因子”方法会导致结果严重失真(Tong and Yang, 1990;Loke,2002)。在任何情况下，“修正因子”方法都不能用于有地形的水下测量。

12 帮助

此选项允许您调用程序的Windows帮助文件。

13 一些测区的例子

下面给出了使用此程序反演的测区数据集的一些示例：

Birmingham field test survey - UK

该测区是使用一个通常用于二维电阻率测量的具有50个电极的多电极系统进行的。电极排列在一个7 * 7的正方形网格中，单位电极间距为0.5米(Figure 3)。两个远端电极被放置在离、网格边界超过25米的位置，以减少它们对测量的视电阻率值的影响。为了减少测量时间，采用了交叉对角线测量技术(附录A)。测区地表下由高度不均匀的沙和砾石组成。Figure 3 显示了在第6次迭代中得到的模型的水平和垂直部分。第2层左上象限和右下象限的两个高阻层可能为砾石层(Loke and Barker 1996)。在第1层的下边缘的两个低电阻率线性特征是由于测量区域外的一棵大梧桐树的根。在模型的垂直剖面上，砾石层的垂直延伸更为明显。反演模型表明，该地区地下电阻率分布极不均匀，在短时间内变化迅速。在这种情况下，简单的二维电阻率模型(当然也包括传统探测的一维模型)可能不够精确。

Sludge deposit - Sweden

大多数商业3D测量可能会涉及至少16×16的网格，以便覆盖相对大的区域。一个16×16的网格需要256个电极，这比许多多电极电阻率测量系统要大。用有限数量的电极测量这种大网格的一种方法是将二维测量中使用的滚动技术扩展到三维测量中。在Dahlin等人(2002)使用的三维滚动方法中，使用了许多平行的多电极电缆。在瑞典南部的勒纳肯进行了一次覆盖污泥沉积的调查。使用七条平行多电极电缆覆盖一个21×17的网格，相邻电极之间的间距为5米。最初，电缆是在x方向上铺设的，并且测量只在x方向上进行。在每组测量之后，电缆在y方向上逐步移动，直到末端。接下来，用y方向的电缆进行测量。在使用大网格的调查中，例如在本例中，限制测量的最大间距是很常见的。最大间距的选择，使勘察到最大兴趣的深度。在这种情况下，最大间距为40米，而沿x方向的直线的总长度为100米。由该数据集反演得到的模型如figure 4所示。含有高污染地下水的前污泥池在顶部两层显示为低电阻率区(Dahlin et al. 2002)。样品的化学分析证实了这一点。底部两层的低电阻率区域是由于附近海域的盐水造成的。

Copper Hill - Australia

这是由Arctan Services Pty公司提供的一个有趣的三维电阻率和IP测量实例。还有澳大利亚的Golden Cross Resources。铜山是澳大利亚新南威尔士州最古老的铜矿。1966年进行了一项较早的调查，使用了测绘、岩屑取样、IP调查和7个钻孔(White at al. 2001)。在构造受控的断裂和石英脉中发现有少量金和钯矿化的铜斑岩。然而，由于地质条件非常复杂，在相距不到200米的钻孔中发现了很大的矿石品位差异。

为了更精确地绘制矿床图，采用了一种新的三维电阻率和IP测量方法，即pole-dipole 排列法。该调查覆盖了大面积(1.6 x 1.1公里)的区域，使用了一系列1.6公里的线路，相邻电极之间的间距为25米。figure 5a显示了发射机和接收机线路的布置。使用了高达7安培的电流。整个调查花了10天时间，总共进行了7000多次测量。White at al.(2001)在论文中描述了关于调查布局和用于提高数据质量和减少调查时间的程序的更多细节。

用RES3DINV程序对数据进行反演，生成该地区的三维电阻率和三维IP模型。矿化带的三维IP模型更清晰地显示在figure 5b中。RES3DINV程序的反演模型输出被重新安排为VRML格式，可以被3-D可视化程序读取(详细信息请联系Arctan Services，网址是www.arctan.com.au)，用户可以从任何方向显示模型。figure 5b中的三维IP模型显示了两个呈阶梯状的南北向趋势和两个近似东西向的趋势，形成了一个高电荷率的环形区域。现有的以西区浅部为目标的钻孔结果与电阻率和IP模型吻合较好。一个名为CHRC58的钻孔与217m的区域相交，该区域包含1.7 g/t金和0.72%铜，同时也包含大于35mV/V的IP区域。西部高电荷性区域的下边界与现有钻孔的低含量分析结果吻合较好。东部地区具有较高的极化率和电阻率值，地表不露头，钻遇较少。目前正在进行进一步的调查，包括钻探。

14 故障排除

本节将对可能出现的问题及其可能的原因和解决办法进行简要概述。

Insufficient memory（内存不足）

如果程序找不到足够的内存，一个可能的原因是它已经预留给其他程序。在这种情况下，您需要删除其他活动的程序。在Windows 95/98/NT中，活动程序通常显示在屏幕底部的开始菜单栏中。如果你的内存小于64兆，建议你购买一些内存。

Program crashes when it tries to invert the data set （当程序试图反演数据集时，程序崩溃）

这可能是由于数据排列格式错误或数据集中的其他错误。当程序读取数据文件时，它将检查一些常见的错误，如零或负的视电阻率值。但是，可能会出现一些新的意外错误。如果您仍然找不到错误，请发送一份数据集的副本给卖给你这个程序的公司(或这个程序的作者)通过电子邮件或邮寄使用3.5"光盘。

Program cannot find dongle（程序找不到加密狗）

如果程序找不到硬件密钥，它将作为演示程序运行。如果您已将提供的加密狗安全连接到打印机端口，程序仍然无法检测到它，请参考第2节中的方法来检查问题的根源。两个最有可能的原因是打印机端口有问题，或者其中一个与IBM PC不完全兼容(这个问题在较老的笔记本电脑中更常见)。另一种可能性是并行端口被程序重新配置为另一个端口，而不是打印机端口。如果您使用的是windowsnt，则必须为加密狗安装一个系统驱动程序(请参阅第2节和第3节)。提供的系统驱动程序文件(SYSDRVR.EXE)还包含Windows 3.1和Windows 95的驱动程序。如果程序无法检测到win95 /98加密狗，请安装此驱动程序。

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