近日,我院陈龙伟副教授团队在国际知名地学期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》上发表“Aeromagnetic forward modelling for 2D strongly magnetized bodies based on integral equation and fast Fourier transform”新成果。地质资源与地质工程博士生陈欣为论文第一作者,陈龙伟副教授为论文通讯作者,伟德源自英国1946为第一通讯单位。

强磁性二度体是地球物理领域和材料科学领域重要研究对象。分析外界激励下强磁性二度体产生的磁场是研究其磁性性能的重要途径。由于强磁性引起退磁效应,常规磁场计算数值方法存在计算精度低、计算时间长等难点问题。
本文提出了基于积分方程的强磁性二度体磁场高效计算新思路,创新点包括:(1)在散射电流二次场数值计算中提出加权系数计算新方法,引入Blocked Toeplitz with Toeplitz block矩阵与向量相乘新算法;(2)在积分方程求解过程中引入基于剖分单元磁性参数特征的紧算子,实现了强磁性二度体磁场计算精度和计算效率双提升。理论模型测试结果显示,磁化率为1000 SI时计算结果均方误差为10%,仍具有较好的计算精度。对于1000×1000剖分单元,个人台式机上计算时间约为1.3秒。本文方法能高效计算退磁效应下磁场,为高磁性金属矿勘探、先进磁性材料性能分析提供先进方法支撑。

图1 不同磁化率下新方法迭代收敛精度

图2 不同外界激励下强磁性二度体退磁效应
论文信息:
Xin Chen(陈欣), Longwei Chen(陈龙伟), Xulong Wang(王旭龙), and Zhi Zhang(张智). (2025). Aeromagnetic forward modelling for 2D strongly magnetized bodies based on integral equation and fast Fourier transform. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, doi: https://doi.org/10.1109/TGRS.2025.3640290
(一审:陈龙伟;二审:沙鑫;三审:王洪华)