本书首先应用伪谱法计算全空间瞬变电磁响应，应用交错采样有限差分法计算半空间回线源的正演响应；其次，借鉴地震偏移成像的思想，用地表差异场做场源计算反向传播场，直接在时间域用入射电场和反传电场做卷积来计算数据拟合差的梯度；最后，应用非线性共轭梯度法来搜索目标函数的极小值，通过合成观测数据说明算法的有效性和特点。

刘晓，男，1987年生，博士毕业于中国地质大学，南昌工程学院、黑龙江大学教师，从事地球物理勘探的教学和科研工作。

第一章引言/001

1.1研究背景/001

1.2研究现状 /003

第二章TEM全空间三维伪谱法数值模拟/009

2.1控制方程/009

2.2伪谱法原理/010

2.2.1空间偏导数的计算/010

2.2.2e演化算子的近似/010

2.3源和边界条件/011

2.4 全空间均匀介质瞬态线源响应 /012

2.5全空间均匀介质中低阻体和高阻体的响应特征分析/013

2.6电偶源海洋TEM三维伪谱法算例分析 /015

2.7小结/017

第三章TEM三维交错采样有限差分数值模拟理论/0183.1麦克斯韦方程组/018

3.2模型离散化/019

3.3交错采样有限差分时间分步法迭代公式推导/021

3.3.1电场三分量时间分步法迭代公式/021

3.3.2磁感应强度三分量时间分步法迭代公式/023

3.4数值稳定性分析/024

3.5初始时间/026

3.6边界条件/026

3.6.1地下边界条件 /026

3.6.2地表边界条件/026

3.7小结/028

第四章TEM三维有限差分法正演响应特征与算例分析/0294.1初始条件/029

4.2均匀半空间模型 /030

4.3FDTD算法验证 /031

4.4低阻模型响应特征分析/035

4.5高阻模型响应特征分析/038

4.6组合模型响应特征分析/040

4.7小结 /041

第五章TEM三维非线性共轭梯度反演理论/0425.1时间域反演概述/042

5.2并矢格林函数及伴随并矢格林函数/044

5.2.1并矢格林函数 /044

5.2.2伴随并矢格林函数 /045

5.2.3并矢格林函数与伴随并矢格林函数之间的变换/045

5.3反演理论/046

5.3.1目标函数/046

5.3.2磁场数据和感应电动势数据的梯度/046

5.3.3电场数据的梯度/049

5.3.4电磁场数据的梯度/051

5.3.5反向扩散场的计算/051

5.3.6非线性共轭梯度法/054

5.3.7模型约束项 /057

5.3.8模型参数的对数变换/057

5.3.9数据误差判断/057

5.3.10多源数据的处理/058

5.4反演流程/058

5.5小结/059

第六章TEM理论模型合成数据三维反演算例及结果分析/0606.1反向传播场的计算/060

6.2低阻体模型理论合成数据的反演算例/065

6.2.1算例1 /065

6.2.2算例2/068

6.3小结/070

第七章结论/071

参考文献/072