近年来，随着我国西部开发战略稳步推进以及智慧城市、土壤环境调查、防灾监测、南极科考、南海油气勘查等领域的兴起，大比例尺地质探测和高分辨率浅地表工程勘查正在受到国家高度重视。移动平台电磁探测技术较传统地面电磁法具有方便、快速、无需地面人员接近目标区域等显著优点，特别适合于解决地质环境恶劣地区的大面积地质普查和浅地表高精度工程勘查类问题。移动平台探测系统通常采集海量数据。受到计算速度和计算机硬件条件的限制，移动平台电磁数据一维实时成像与三维精细反演软件尚未被成功研发。
为攻克移动平台电磁数据反演解释难题，吉林大学移动平台探测研发中心殷长春教授团队历经十年技术公关，以国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目为依托，成功研发了航空、海洋等移动平台电磁数据解释系统，主要研究成果包括航空电磁数据一维实时成像、复杂海底地形环境海洋电磁数据三维精细解释、大规模航空电磁实测数据三维反演等算法和软件。
航空电磁数据一维实时成像技术要求对海量电磁数据进行快速图像化解释。为此，研发团队摒弃了传统数值最优化反演算法。采用人工智能深度学习技术，快速建立数据-模型映射关系，从而将电磁数据反演过程转化为简单矩阵映射过程，实现了真正意义的航空电磁数据实时成像。数据成像结果如图1所示。
图1 常规Occam反演与机器学习反演对比. （a-b）半正弦发射波型响应对比；（c-d）梯形发射波型响应对比；（e-f）机器学习成像结果；（g-h）Occam反演结果.
复杂海底地形环境海洋电磁勘查技术可解决我国海洋油气勘查准确性差和开采干井率高等问题。研发团队以十三五国家重点研发计划项目为依托，联合广州海洋地质调查局、中国地质大学（北京）等单位，成功研发了双船拖曳式海洋电磁勘查系统（图2）。研究成果形成了国际先进的双船拖曳海洋电磁数据采集模式，并研发了复杂海底地形环境海洋电磁数据三维精细解释软件。目前，该系统已通过南海海试测试，相应数据处理结果与已有海洋地震探测结果吻合较好（图3）。
图2 双船拖曳式海洋电磁勘查系统
图3 南海海试海洋电磁实测数据三维反演结果
航空电磁系统具有紧凑性，其系统响应仅受测点附近小范围内介质的影响（footprint）。研发团队利用航空电磁数值模拟技术，探究和讨论了航空电磁系统的footprint范围（图4），并基于footprint制定了局部网格电磁数据三维反演策略，研发了大规模航空电磁实测数据三维反演解释软件。该软件已被用于挪威Byneset地区航空电磁数据三维反演解释（图5），反演结果受到了挪威NGU的认可，并为该地区地质普查工作提供了指导性意见。
图4 频率域航空电磁系统footprint. （a）footprint三维等值面；（b）footprint x-y切面；（c）footprint x-z切面；（d）footprint y-z切面.
图5 Byneset地区航空电磁实测数据三维反演结果. （a-h）分别对应0，5，11，18，27，37，50，65m深度水平切面.
上述研究成果共发表论文3篇，其中2篇发表在国际地球物理期刊《geophysics》上，1篇发表在国际地球物理期刊《Geophysical Journal International》上。论文详细信息如下：
Changchun Yin, Xin Huang, Yunhe Liu, and Jing Cai, 2014. Footprint for frequency-domain airborne electromagnetic systems. Geophysics, 79(6), E243-254.
Yunhe Liu, Colin G. Farquharson, Changchun Yin and Vikas C. Baranwal, 2018. Wavelet-based 3-D inversion for frequency-domain airborne EM data, Geophysical journal international, 213, 1-15.
Jinfeng Li, Yunhe Liu, Changchun Yin, Xiuyan Ren, and Yang Su, 2020. Fast imaging of time-domain airborne EM data using deep learning technology. Geophysics, 85(5), E163-E170.
