大地電磁方法原理與探查技術指南

詳細資訊

✯本書由國立中央大學張竝瑜教授傾囊相授，
彙整多年教學精華與專利技術成果。
全書系統性解析大地電磁法（MT）核心理論，
從基礎專業術語到標準化資料處理流程，
為讀者建立紮實的知識架構。
 
✯大地電磁法（MT）是地球物理探勘中極具挑戰性的技術，
其資料處理往往涉及複雜的電磁感應理論與環境干擾排除。
本書作者張竝瑜教授，結合國內外豐富的實務經驗，
將艱澀的理論轉化為循序漸進的實習指南。
 
✯本書不僅是教科書，更是研究者與地球物理工程師的行動工具：
系統化教學：專為高年級大學生與研究生設計，由淺入深掌握方法精神。
實例與避坑：針對臺灣特殊的鐵路、高壓電等干擾特性進行分析，避免錯誤詮釋。
專利技術分享：融入自主研發的開放式架構思維，降低調查門檻並提升自主性。
 
✯無論您是初涉此領域的學子，或是致力於礦產、地熱與
油氣能源開發、碳封存工程調查、或地質調查的專業人員，
本書都將協助您在有限時間內掌握核心邏輯，
完成具科學嚴謹性的資料詮釋。

目錄：
前言
第一篇 大地電磁方法原理
1.1 方法起源與發展
1.2 大地電磁場來源
1.2.1 低頻場源：太陽風—磁層—電離層耦合系統
1.2.2 高頻場源：全球雷電活動與電離層─地表波導
1.2.3 地球天然電磁場振幅與頻譜特性
1.3 集膚深度與探測深度
1.4 阻抗張量與視電阻率
1.4.1 阻抗與電阻率的物理定義
1.4.2 TE模式與TM模式
1.4.3 阻抗走向（Impedance strike）
1.5 相位與阻抗品質評估
1.5.1 相位之物理意義
1.5.2相位隨頻率之變化特徵
1.5.3 相位對靜態位移（Static Shift）之免疫性
1.5.4 相位作為資料品質控管指標
1.6 相位與視電阻率之近似轉換關係
1.7 傾子（Tipper）與 阻抗偏斜度（Skew） 參數：三維性與結構判釋指標
1.7.1 傾子（Tipper）之定義與數學表示
1.7.2 傾子（Tipper）的物理意義
1.7.3 感應箭頭（Induction Arrow）之判釋
1.7.4 Skew 參數之定義與計算
1.7.5 Skew 之物理意義與判釋準則
1.7.6 傾子與 Skew 在資料品質控管中的角色
1.8 電阻率結構走向（Resistivity Strike）與相位張量（Phase Tensor 40
1.8.1 基本概念
1.8.2 相位張量之定義
1.8.3 相位張量的幾何表示
1.9 雜訊特性與遠程參考法（Remote Reference Method, RR）
1.9.1 遠程參考法之理論基礎與物理假設
1.9.2 遠程參考法之數學原理
1.9.3 RMEV 演算法與遠程參考之整合
1.9.4 遠程參考法之限制與工程實務考量
1.9.5 遠程參考法於臺灣高雜訊環境之關鍵角色
1.10 海岸效應（Coast Effect）

第二篇 大地電磁探查技術指南
2.1 探測目的、適用範圍與限制
2.2 測站佈設原則
2.3 感測器規格與現地配置
2.3.1 電場感測系統
2.3.2 磁場感測系統
2.3.3 資料紀錄與同步系統
2.3.4 觀測電源供應需求
2.4 資料採集設計
2.4.1 觀測時長設定原則
2.4.2 採樣率選擇原則與 Nyquist取樣定理
2.5 前處理與資料品質控管
2.5.1 時序同步檢查（GPS 時標誤差 < 1> 2.5.2 去除尖峰雜訊（Spike removal）
2.5.3 頻譜平滑與穩健估計
2.5.4 遠程參考法與 RMEV 反演（Remote Reference & Robust M-estimation / RMEV）
2.5.5 相位平滑與一致性檢查
2.5.6 建議的流程化實作與開源資料前處理軟體
2.6 反演算與成像標準流程
2.6.1 反演算軟體之開源性與選用說明
2.6.2 一維Occam 或Bostick反演（初步模型建立）
2.6.3 二維反演與三維反演之定位
2.6.4 網格劃分與邊界延伸原則（Meshing and Padding）
2.6.5 初始模型、解析度與敏感度分析
2.6.6 常見反演假象與誤差來源
2.7 資料存儲與交換格式
2.7.1 原始觀測資料之開放式存儲架構：MTH5
2.7.2 前處理與轉移函數成果之交換格式：EDI與J-format
2.7.3 三維反演模型之存儲格式
2.7.4 視覺化與後處理：VTK 相關格式
2.7.5分層式資料存儲架構的實務建議
2.8 成果驗證與整合
2.8.1 資料擬合差與殘差分布之檢視
2.8.2 與其它地球物理與地質資料之交叉驗證
2.8.3 結構一致性與地質合理性檢核
2.8.4 敏感度分析與解析度測試
2.9 大地電磁儀器系統操作品管、維護與校正規範
2.9.1 野外操作前之品質管制措施
2.9.2 儀器日常維護注意事項
2.9.3 儀器校正方法
參考文獻


作者介紹
張竝瑜（Ping-Yu Chang）

現任國立中央大學地球科學系教授，曾任日本東京大學地震研究所特聘教授。美國威斯康辛大學麥迪遜分校博士，專長大地電磁（MT）、電磁地球物理及地下水文探查。
張教授長期致力於理論與工程實務結合，研發低成本、開放式 MT 系統並獲國家發明專利，成功應用於臺灣斷層調查與都市電磁干擾分析。曾任 AOGS 跨領域學門主席、臺灣地下水資源與水文地質學會理事長及科技部地科中心主任。本書凝聚其多年教學與研發精華，為MT研究與實務建立系統性指南。

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