地球物理勘探技术的发展及应用研究
中图分类号：P631文献标识码： A
一、前言
近些年来，我国的地球物理勘探技术随着科技水平的不断提高，也在逐渐的进步，我们通常所说的地球物理勘探是根据地壳石存在的物理性的差异来对比地质构造进行研究，以及对地下的矿产进行探测的一门技术科学。主要用到的测试仪器就是物探仪器，它的作用就是对于地壳中岩石的物理参数进行测试，它结合了计算机技术、系统科学、材料科学、电子学、物理学等多种学科的技术、方法及相应理论来对地球的各种物理信息进行探测的工具和主要手段。物理探测的仪器应用是非常广泛的，主要适用于建筑工程、水电、交通、煤炭、石油、地质等许多领域，在资源与能源的发掘和探测、预测地质灾害、监测地球的环境污染等的很多方面都发挥了非常重要的作用。另外，随着经济以及科技的不断发展，让物探技术，在满足我国工程资源以及环境保护的领域的需求上发挥其重要的作用，让其影响力越来越大。尤其是最近几年来，它的工作围绕着工程、环境、资源三个方面不断展开，所以其在技术方法、仪器装备等很多方面都取得了重要的发展和进步，为社会经济发展做出巨大贡献。下面就在这项技术应用的各项技术指标以及取得的成果进行简单介绍。
二、物理探测方法软件和硬件以及探测方法的介绍
对于地球进行物理探测主要分为超浅层、浅层、中深层、深层四种类型，这四种类型分别用到的探测方法主要是：一，在超浅层上的主要分为，地质雷达技术和浅层地震技术两个方面。在浅层上的，主要分为，高密度的电阻率和高频的电磁成像两种方法。在中深层上的，主要分为，可控源的电磁测探和高精度的重力测量两种方法。在深层上的，主要分为高精度的磁力测量和天然大地电磁测探以及深层的地震三种方法。
三、在地球物理勘探中一些新算法以及新理论的应用
1、进行几何分形的理论，分形理论是对自然界中现象和物体之间存在的不同尺度的相似性进行揭示，也揭示出了整体和局部的相似性，所以在面上和空间上的信息可以通过点上的信息进行预测。这种方法主要是针对于自然界中不规则的、不稳定的、比较常见的现象所进行的研究。分形维数又可以被称作分数维，主要是描述复杂程度。
2、小波的理论体系，小波理论的分析主要根据傅立叶理论分析，从而逐渐发展起来的一个新的理论分支，这种理论分支主要适和处理信号中差分方程数值解、数据压缩、成像、子波算法，以及一些把分辨率和信噪比提高的数据处理方法。
3、混沌的理论体系，这种理论的应用主要是在非线性系统的描述上，它与分形的理论联系很密切，他们之间也存在着分层次的基干尺度，在不同尺度之间也存在着标度律和相似性，同时，非均匀性以及差异性假设也存在。
4、神经网络计算理论，这种计算方式是对人脑思维的模拟，可以通过样本资料的分析研究和学习，判断未经处理的资料，根据样本资料来处理和计算，从而得出重要参量。
5、地理的信息系统理论这是一种计算机系统，主要的应用方式就是通过计算机硬件和软件的支持，对空间的数据进行输出、查询、管理、存储和采集，在地球物理勘探技术中应用地理信息系统的原理，能够将数据快速地输出、查询、分析，也是未来重要的发展方向。
四、地球物理勘探技术的具体应用
1、对能源进行物理勘探。主要是对于困难的地区的天然气和石油的勘探，对于整块盆地进行综合的勘探，对于能源进行替补地震勘探以及前期的普查。在对上述的石油勘探工作的具体实施时，运用到了大地电磁和高精度重力等一些测探技术，对各个油气区进行区块评价和构造详查，将油气的储藏地点直接找出来，从而使石油的疑难问题得到解决。
2、对工程进行物理探测。这类方法在现代经济飞速发展以及工程建设逐渐兴盛中，需求量也是越来越大的，所用到的领域也越宽。主要运用到的工程项目就是水利工程、管道、铁路等一些建筑的检测。主要运用的探测方法一般有浅层地震、电法、探地雷达等。
五、地球物理勘探技术的发展趋势
随着计算机技术以及电子技术的不断发展，物理探测技术也日趋成熟，其发展趋势主要表现在以下几个方面。首先，由于计算机的技术不断发展，物理的探测技术也在逐步向多功能化的、轻便化的和自动化的以及数字化的方向发展，当前的数模的变换技术，数据的采集技术。当前，很多的发达国家也面临着能源枯竭的现状，浅层的资源已经勘探殆尽。一些地址勘探人员现在已经向海洋，沼泽以及沙漠的方向前进。而且，在一些重大的工程建设上，例如矿山，核、水电站等，需要进一步地查明危害比较大的，规模比较小的裂隙、洞穴分布以及其他一些比较关键的地质构造的分布。这些任务的完成就需要运用到新的仪器、新的方法和新的技术，让一些沙漠和沼泽地区勘探的工作也可以顺利进行。第二，总线的技术得到进一步地发展，逐步成为了一些插卡式的、模块化的物探仪器关键技术，这些技术在运用上可以使多参数、多功能自动测量工作得以顺利实现，使模块式的物理探测仪器系统的组成结构更加紧凑。指出了新一代的物理探测技术的发展方向。第三，一些功能比较强的应用型软件以及计算机的辅助测试集成化技术的运用，使测试技术以及测量仪器都得到更高层次的发展。这种测量系统可以使用户的各种需要都能方便实现，而且功能也很强，这就反映出了软件和硬件发展同步的趋势。第四，将误差修复、信号处理、数据处理的功能增强，高速度单片数字的信号处理器可以使信号处理能力得到进一步增强，让一些高档仪器功能的扩展以及更新换代不单依靠增强硬件的功能和制造工艺的精细。第五，运用新技术显著增强了物理探测仪器的功能，例如，超导重力仪，超导磁力仪等都是运用了超导新技术，这样就使设备的稳定性、精确度、灵敏度都得到提高。另外，3s技术的应用就使数据处理和人工测量定位变得更加简便；层析成像技术的运用，就使地震勘探的解释精度和分辨率得到了进一步提高；运用探地雷达，就使机场和公路的跑道质量，隧道的衬砌质量以及混凝土构件质量，桥墩、桥基的质量以及钢筋的分布的检测手段更加可靠。
六、结束语
而今经济与科技不高速发展，让物理勘探技术的发展更加的模块化、智能化、数字化，同时探测的精度也是越来越高，地球物理的探测技术的未来的发展趋势就是与计算机技术、自动化技术等相结合。地球物理探测技术也逐渐发展成为地学的一门主要学科，其对地球进行空间数据采集技术也逐渐运用到各个行业。
