王国富 龙琴 王小红 张法全 叶金才

摘 要： 针对传统的矿井瞬变电磁探测大多以二维视电阻率断面等值线图显示，难以对低阻异常的空间位置及分布范围做出准确的判断，提出一种二维视电阻率断面等值线图的三维重建方法。首先利用阈值分割原理将电阻率断面图的低阻异常区与其他区域分开，然后通过体绘制方法实现低阻异常区域的三维图像显示。实验结果表明，三维重建能够有效显示垂向视电阻率的变化特征，提高了对低阻异常体空间位置的判定。

关键词： 视电阻率断面图； 矿井瞬变电磁探测； 阈值分割； 三维重建； 等值线； 体绘制

中圖分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）07?0033?03

Three?dimensional reconstruction of apparent resistivity section diagram

WANG Guofu， LONG Qin， WANG Xiaohong， ZHANG Faquan， YE Jincai

（School of Information and Communication， Guilin University of Electronic Technology， Guilin 541004， China）

Abstract： The traditional mine transient electromagnetic detection results are displayed in the mode of isogram of two?dimensional apparent resistivity section diagram， which is difficult to accurately judge the spatial position and distribution range of low resistivity anomaly. For this problem， a three?dimensional reconstruction method of two?dimensional apparent resistivity section isogram is proposed. The threshold segmentation principle is used to separate the low resistivity anomaly area from other areas， and then the volume rendering method is used to realize the three?dimensional image display of low resistivity anomaly area. The experimental results show that the three?dimensional reconstruction method can display the variation characteristics of vertical apparent resistivity effectively， and improve the judgment accuracy for the spatial position with low resistivity abnormal body.

Keywords： apparent resistivity section diagram； mine transient electromagnetic detection； threshold segmentation； 3D reconstruction； isogram； volume rendering

0 引 言

近些年发生的煤矿安全事故大都造成众多的工人伤亡及巨大的经济损失[1]，其中含水低阻结构体的存在是造成矿井灾害的主要因素。矿井瞬变电磁法[2]因其对低阻体敏感，具有较好的探测方向，易携带等特性而被广泛地用于探测矿井中的含水结构体[3?5]。然而，传统的矿井瞬变电磁探测结果大部分以二维视电阻率等值线断面图的形式解释，二维等值线图能够较清楚地显示横向断面的阻值特征，但无法清晰地显示垂向延展面上的视电阻率特征分布情况[6]，难以准确地判断出异常体的空间位置及分布范围，特别是垂直方向上的异常体变化特征，因此，三维立体的显示出低阻体不仅有利于确定矿井中含水体结构的垂直特征，而且有利于物探人员的观察。……