地面核磁共振探測(cè)地下水正反演研究的開(kāi)題報(bào)告

地面核磁共振探測(cè)地下水正反演研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景地下水是人類(lèi)社會(huì)得以發(fā)展的重要資源，而水資源又是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)面臨著嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題，尤其是北方地區(qū)地下水資源嚴(yán)重超采、過(guò)度利用的情況十分嚴(yán)重。地下水的探測(cè)是合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源的必要手段，其中地球物理探測(cè)技術(shù)對(duì)于刻畫(huà)地下水的空間分布、孔隙結(jié)構(gòu)等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。地面核磁共振（GroundPenetratingNuclearMagneticResonance，GPNMR）探測(cè)技術(shù)是一種非侵入性、高分辨率的地球物理方法，可用于研究物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)、孔隙水含量、滲透率等地下水影響因素，因此被廣泛應(yīng)用于地下水探測(cè)領(lǐng)域。然而，GPNMR技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中依然存在一些技術(shù)難點(diǎn)，其中主要問(wèn)題在于如何將GPNMR數(shù)據(jù)與地下水分布關(guān)聯(lián)起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)地下水分布的正反演。因此，本研究旨在開(kāi)展地面核磁共振探測(cè)地下水正反演研究，以提高GPNMR技術(shù)在地下水勘探方面的應(yīng)用效能。二、研究?jī)?nèi)容和研究方法1.研究?jī)?nèi)容（1）GPNMR技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題；（2）地面核磁共振數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究；（3）基于支持向量機(jī)（SupportVectorMachine，SVM）的地下水正反演方法研究。2.研究方法（1）文獻(xiàn)調(diào)研法：對(duì)GPNMR探測(cè)技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題進(jìn)行全面調(diào)研；（2）實(shí)驗(yàn)方法：利用GPNMR儀器對(duì)不同地質(zhì)環(huán)境下的地下水進(jìn)行探測(cè)，并獲取數(shù)據(jù)；（3）數(shù)據(jù)處理方法：對(duì)采集到的GPNMR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取地下水信息；（4）支持向量機(jī)方法：根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)，采用SVM方法進(jìn)行地下水的正反演計(jì)算，得到地下水的空間分布圖。三、預(yù)期研究結(jié)果本研究旨在開(kāi)展地面核磁共振探測(cè)地下水正反演研究，預(yù)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)以下研究結(jié)果：（1）深入分析GPNMR技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題，了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展；（2）建立地面核磁共振數(shù)據(jù)處理方法，提高GPNMR技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用效能；（3）利用支持向量機(jī)方法開(kāi)展地下水正反演研究，得到地下水的空間分布圖；（4）以研究結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)地下水的探測(cè)和開(kāi)發(fā)提出一些可行性和實(shí)用性的建議，促進(jìn)地下水資源的合理利用和保護(hù)。四、研究進(jìn)度安排1.年度工作計(jì)劃年度工作計(jì)劃主要包括以下四個(gè)階段：（1）研究前期：開(kāi)展相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研，深入了解GPNMR技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題；（2）野外實(shí)驗(yàn)：利用GPNMR儀器對(duì)不同地質(zhì)環(huán)境下的地下水進(jìn)行探測(cè)，并獲取數(shù)據(jù)；（3）數(shù)據(jù)處理：對(duì)采集到的GPNMR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取地下水信息；（4）計(jì)算分析：根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)，采用SVM方法進(jìn)行地下水的正反演計(jì)算，得到地下水的空間分布圖。2.研究進(jìn)度安排研究進(jìn)度按照上述年度工作計(jì)劃安排，預(yù)計(jì)本研究要?dú)v經(jīng)三個(gè)年度完成，研究進(jìn)度安排如下：（1）第一年：開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研，并完成GPNMR探測(cè)技術(shù)在地下水探測(cè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題的分析；（2）第二年：進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)處理部分；（3）第三年：根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行SVM計(jì)算，得到地下水的空間分布圖，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)估。五、參考文獻(xiàn)[1]BaiQ,LiY.Predictionofgroundwaterflowusingsupportvectormachines[J].Journalofwaterresourcesplanningandmanagement,2008,134(6):556-566.[2]LiuS,WangJ,LiangW,etal.Groundwaterflowanalysisandvisualizationbasedonthesupportvectormachinealgorithm[J].Journalofenvironmentalmanagement,2017,186:30-38.[3]PohlmeierA,vanderKrukJ,ParlangeMB,etal.Anovelapproachforimagingsoilwatercontentwithsurfacenuclearmagneticresonance[J].Geophysicalresearchletters,2006,33(20):L20402.[4]HuismanJA,HubbardSS,SchnaarG,EngesgaardP.Measuringsoilwatercontentwithgroundpenetratingrad