1 仪器与设备
本次试验采用重庆顶峰地质仪器勘探有限公司生产的EDGMD集中式测量系统进行三维实际测量，仪器性能参数：
①． 接收部分
● 电压通道：±80V
● 电压测量精度：±0.1% ±1个字
● 电压最高采样分辨率：0.01μV
● 输入阻抗：≥100ＭΩ
● 视极化率测量精度：±0.2％±1个字
● SP补偿范围：±10V
● 电流通道：6A
● 电流测量精度：±0.1% ±1个字
● 电流最高采样分辨率：0.01μA
● 50Hz工频干扰压制优于140dB
②． 发射部分
● 最大发射功率：9KW
● 最大供电电压：1500V
● 最大供电电流：±6A
● 供电波形：脉宽1～60秒，占空比为1：1，双极性
③． 其它
● 仪器电源：内置12V6Ah锂电（或外接12V电源），可连续工作24小时以上
● 主机接口：A、B、M、N，直流高压，外接电池及充电，集中式接口等
● 体积：339mm×295mm×152mm
● 重量：5.7kg
● 工作温度：-10℃～+50℃，95％RH
● 储存温度：-20℃～+60℃
转换器（EDHJ系列）
● 整机功耗：50 mA
● 绝缘性能：500MΩ
● 允许最大电流：2.5 A
● 承受最大电压：500 VDC
● 触电导通电阻：小于0.1Ω
● 转换电极总数：60路或120路
● 仪器电源：内置可充电锂电池，可持续工作60小时
● 操作方式：用安卓系统手机或平板蓝牙连接控制，构成人机对话操作。
● 装置方式：温纳、偶极-偶极、联合剖面、微分、施贝、温施1、温施2、跨孔偶极、单极法、二极法、三极法、四级法、三极滚动等18种
集中式高密度电阻率电缆
● 最大工作电压：500V
● 最大工作电流：2.5A
● 电缆：32芯，外径Φ6mm
● 抽头间距：用户订货时指定（通常为5m或10m）
● 电缆绝缘：任意两根芯线间绝缘≥ 500MΩ/500V
● 每台转换器配用数量：2根/60道、4根+2根加长线/120道（电极抽头数为30个/根）
图1.1 EDGMD集中式高密度电法三维测量野外采集系统
2 三维高密度电法原理、装置选择以及测线的布设
2.1 原理
工程与环境高分辨率三维勘探是电法发展的目标，采集高分辨率的电法三维观测数据以及开展三维反演应用是工区电阻率的三维精细结构探测的关键。电阻率测量三维观测是研究的一个重要方面，它不仅关系到现场观测的效率和成本，而且关系到数据的分辨率和演效果。
三高密度电法测量与传统电阻率法原理一样。它以岩土介质的导电性差异为基础，通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律从而来达到解决某些地质问题的目的。
2.2 装置
本次三维高密度电法采用三维网格式布线（蛇形布线）在电法勘探中经常使用温纳装置的测量方法进行“十”型、“L”型、以及每条单剖面的二维测量。
2.3布设
本次工作主要用的是EDGMD集中式三维高密电阻率法测量系统240道三维测量，选取温纳装置进行测量（图2.1）。测量参数为：总道数240道，极距1m，单条剖面60道，蛇形布线线距1m，测线4条。测量表面的面积为3×60=180m2。
图2.1EDGMD集中式三维高密电阻率法测量系统布设示意图
温纳装置三维测量通常使用“十”型（图2.2a）、“L”型（图2.2b），“十”型每个电极依次作为供电电极，其它电极顺序为测量电极。为了减少测量数据而又不至于大大降低勘探质量，另一种称为“过对角线扫描”的“L”型方式被采用。
图 2.2 三维高密度电法温纳装置电极跑极示意图
3 数据处理与分析
3.1 “十”型数据处理与反演
“十”型数据采集一共2454个数据点（图3.1）0，数据处理采用Res3dinvx64三维高密度反演软件进行反演计算（图3.2），输出数据格式为voxler软件格式，采用三维可视化处理，通过体积图、等势面图、切片图可以更加直观的确定探测异常体的形态以及位置。图3.3为三维测量反演的结果，整体电阻率的变化范围18-170Ω·m，且中间存在一条低阻带。
3.1“十”型res3D数据格式
3.2“十”型反演结果
图3.3三维测量结果图
3.2 “L”型数据处理与反演
“L”型数据采集一共2340个数据点（图3.4），数据处理采用Res3dinvx64三维高密度反演软件进行反演计算（图3.5），输出数据格式为voxler软件格式，采用三维可视化处理，通过体积图、等势面图、切片图可以更加直观的确定探测异常体的形态以及位置。图3.6为三维测量反演的结果，整体电阻率的变化范围18-120Ω·m，且中间存在一条低阻带。
3.4“L”型res3D数据格式
3.5“L”型反演结果
图3.6三维测量结果图
3.3 二维剖面数据处理与反演
为了更好的区别二维测量三维可视化与三维全测量的区别，本次工作分别对于每条60道剖面进行单剖面测量，一共采集4条二维剖面（图3.7）。根据每条测线的相对位置，采用voxler软件对数据进行三维可视化处理（图3.8）。剖面结果显示的低阻异常在三维可视化存在失真变形的问题。
图3.7二维剖面测量结果
图3.8二维剖面测量三维可视化结果
3.4 综合对比分
三种测量方式（图3.9）针对同一位置的异常显示，三维测量数据点多，数据点呈矩形，二维剖面数据点呈倒梯形，三者对于同一位置显示的异常信息可以看出，“十”字型显示为低阻，“L”型显示为中低阻，原因应该是二者测量不同的跑极方式导致时电阻率变化范围引起的，异常相对趋势、形态一致；二维剖面测量三维可视化数据显示与与纯三维数据测量相差较大，原因应该是二维剖面横向（剖面走向）测试，插值成图时没有纵向测量数据导致的。
图3.8三种测量方式对比结果图
4 结论
1. 采用重庆顶峰地质勘探有限公司生产的EDGMD集中式三维高密电阻率法测量系统可以对异常进行有效测量，采用主机与控制开关前级后级串接，一次性布线，测量范围大，测量数据值多，测量结果科学准确。
2. 三维高密度温纳测量时，“十”型与“L”型测量针对同一异常体效果相差不多，“十”型测量电阻率范围较大一些，数据量较多；测量时间较长，“L”型测量数据点较少，测量时间较短。建议在温纳装置进行三维测量时尽量选取“十”型以获得更多的地质信息；只是测量相对异常，而且对时间要求有限制的时候，采用“L”型测量也能达到预期的测量效果。
3. 二维剖面测量的时候，单条剖面都能反映出异常体的形态特征，由于没有纵向数据（垂直于测线方向）的约束测量，单纯的根据二维剖面的相对位置采用三维可视化处理，由于每条测线相对电阻率的差别的原因，会造成同一异常形态失真显示。
4. 三维高密度电法测量相对二维高密度电法消除旁侧效应的影响，测量结果比较直观，目标体表现得异常特征比较单一，多解性减少，适用于探究一定区域内位置不明、孤立的地质体。
5. 在具备场地条件尽量三维测量，可以获取更多数据信息；影响测量的结果有很多，根据目标体选取合理测量装置以及测量参数才能达到最佳的测量效果。