1、程序简介RES2DINV是一种能自动确定电子成象测量资料的地下二维电阻率模型的最小二乘法计算机反演计算程序，适用于二维电阻率&激发极化资料快速反演，可用于约25～650个电极采集的大型数据（约100～5000个数据点）资料反演。

本反演计算程序除适用于电极布设于地面的正常勘查外，还可用于水下及跨孔高密度电阻率法勘查。

由于它是基于WINDOWS的程序，能支持任何与WINDOWS兼容的图形卡或打印机。

程序在1600X1200象素、256色的显示器上测试通过。

2、计算机系统需求由于反演计算需要运行二维逼近模拟和最小二乘子程序，本程序设计运行于80386及其以上的IBM PC兼容微机、操作系统为Windows 3.1、Windows 95或Windows NT。

在奔腾机上，进行50个电极的数据资料反演，仅需几分钟。

最低配置：48MB硬盘自由空间、16MB RAM、640×480 SVGA彩色图形系统、Windows3.1 或95操作系统、80386/387 80486DX Pentium, Pentium Pro or Pentium II CPU（或兼容CPU）。

建议使用800×600分辨率（对于14英寸或15英寸监视器）或1024×768分辨率（对于17英寸或21英寸监视器）、256色彩色SVGA图形模式。

如果需要处理多于300根电极、2000个数据点的资料，建议使用32MB以上内存的系统。

3、程序的安装使用在Windows环境下先运行安装盘上的SETUP.EXE安装程序，然后再运行硬盘res2dinv子目录下的JACOBWIN.EXE程序，完成系统安装。

此时，主程序RES2DINV.EXE以及支持文件（GRADWEN, GRADTWO and GRADDIP）、示例文件将被安装在硬盘的res2dinv子目录下。

双击RES2DINV图标，便可运行电阻率反演程序。

程序首先检查计算机系统资源，它将检查可用内存及可用硬盘空间。

如果程序示警，则必须退出程序并对计算机配置作相应调整。

检查计算机配置之后，程序在屏幕上方显示下列主菜单。

图6 LANDFILL.DAT 的实测及计算出的视电阻率拟断面与反演程序所获得的模型用鼠标双击可选择所选项目。

如果是首次使用本程序，可尝试调入程序提供的LANDFILL.DAT数据文件，然后选择反演选项进行该数据的反演计算。

图6为该数据的反演成果图示例。

下面将对这些菜单项作更详细的描述。

在读入数据以后，通常需要使用“edit data”选项来删除坏数据点。

如果数据中含有地形数据，在进行资料反演之前，选择“Topography”选项计算地形改正。

File――文件操作当你选择“File”选项时，将显示下列菜单：Read data file：读入当前子目录下扩展名为.DA T的数据文件。

.DA T数据文件为文本格式，可用用任何文本编辑程序（如Windows的NOTEPAD程等）进行编辑。

数据项之间可用逗号、空格、或换行/回车符分隔。

程序要求数据按一定的格式排列，如果程序在运行中出现问题，一个可能的原因就是输入数据格式错误所致，首先应检查数据文件的格式。

程序将试图检测一些共性错误，例如零或负视电阻率值等。

.DAT数据文件格式见附录一。

作为缺省选项，程序读入地形数据之后，将试图精简地形数据点。

如果你改变了此缺省选项，程序将询问是否要精简地形数据点。

如果有某些地形点处在相同斜度的地面上，则地形点的数量就可以被精简。

缩减地形点的数量，将会大大缩短计算地形改正所需的时间。

Import data in ..... format：本选项允许你读入其他程序的数据格式。

那些程序通常是由你所使用的高密度电阻率仪系统制造商所提供。

Run JACOBWIN program：这个选项产生一些RES2DINV程序所需的支持文件。

该选项必须在安装RES2DINV程序后首先运行，JACOBWIN程序仅需运行一次。

Change buffer drive：程序自动使用硬盘的最大自由空间作为缓冲驱动器以存储反演计算时所需的临时文件。

该选项允许你改变程序所使用的缓冲区驱动器。

Set program priority：在反演超过3000个数据点的大型资料时，反演子程序不被其他程序所中断是很重要的。

设置该程序的优先权为“high”时，可保证在资料正常反演过程中，程序不被其他的程序所打断。

设置程序优先权为“highest”时，将给予程序以最高优先权，但是，它可能会在资料反演过程中使某些操作系统功能失效。

仅仅在数据量非常庞大，并且在能保证反演数据格式正确时，才选择此选项。

在大多数情况下，选择“hogh”选项已足够了。

Edit Data――数据编辑该选项使你能对前述选项中已经读入的数据作某些修改。

它将使你能够删除坏数据点和在非常庞大的资料中选取部分数据进行反演。

当你选择该选项后，会显示出下述子菜单。

Exterminate bad datum points：消除坏数据点。

在这个选项中，视电阻率数据值以剖面图的形式显示，可以使用鼠标删除任何坏数据点。

本选项的主要目的是删除那些电阻率值明显错误的数据点。

这些坏数据点可能源于某个电极的连接失败，干燥土壤中电极接触不良或由于非常潮湿的环境条件导致的电缆短路等。

这些坏数据点通常有比相邻点奇高或奇低的视电阻率值。

处理这些坏数据点的最好方法是剔除它们，使之不影响反演获得的模型。

图7为有坏数据点的资料示例，移动鼠标的十字光标到数据点，点击鼠标左键，便可删除该点数据。

数据点的颜色应该从黑色变为紫色。

如果再次点击同一数据点，数据则被恢复。

用Q键退出该选项。

Splice large data set ：拼接大型数据：如果资料数据量太大，无法一次作反演处理，该选项可选择资料中的一段进行反演。

选择该选项后，将以拟断面图的形式显示出数据点，用左右箭头键或Home、PgUp键移动数据段左电极边界，用End、PgDn或[ 、]键移动数据段右电极边界，用－键或＝键同时移动数据段左右电极边界，用上下箭头键选择数据层，用D 键间隔删除所选择层的数据点，用E键删除所选择层的所有数据点，按键的全部说明均显示在屏幕上。

已被选择了的数据点以紫色十字或点标记，而余下的数据点为黑色。

段的左右边界在拟断面图上部用黄色垂直线表示。

程序可以读入包括1200个电极的数据文件，使用本选项可以选择进行反演的数据段（64MB RAM的计算机最多允许650个电极、6500个数据点），整个资料便可以分段完成反演。

选取了欲反演的子数据段后，应该选取"Exterminate bad datum points"选项检查坏数据点。

通常，我们建议你一次反演整个资料，在大多数情况下，这可以很容易地用增加RAM和硬盘自由空间的方法解决。

图7：含有坏数据点的资料示例Reverse pseudosection ：倒转拟断面图。

本选项可左右倒转拟断面图。

Change location of first electrode：变更首电极的编号。

本选项允许变更测线上首电极的编号。

Edit data file ：编辑数据文件。

选择本选项后，将调用文字编辑器（默认为NOTEPAD），欲返回RES2DINV程序，必须先退出文字编辑程序。

Run another program ：运行其他程序。

本选项使你能够在Windows 3.1中运行其他程序，你也可用同时按下Ctrl 和Esc键，然后点击程序管理器来运行其他程序。

Choose font ：选择字体。

系统默认字体是Arial字体，可选择字体有Courier New、Times New Roman和System 字体。

Change program settings――改变程序设置程序内部预置了一套适用于多数资料的阻尼系数和其它变量，但是，在某些情况下，对控制反演过程的参数进行修改可能会得到更好的结果。

选择“Changing Setting”选项后，将显示下列菜单Damping factors ：阻尼系数。

在本选项中，可以设置方程（1）中阻尼系数的初始值以及最小阻尼系数。

如果资料噪音很大，宜选择相对大一些的阻尼系数（例如0.3）。

如果资料噪音很小，宜选择较小的阻尼系数（例如0.1）。

反演子程序将在每一次迭代之后逐渐减小阻尼系数。

必须设置最小阻尼系数你稳定反演过程。

最小阻尼系数通常设置为初始阻尼系数的1/15。

Change of damping factor with depth ：改变阻尼系数的深度变化系数。

因为电阻率法的分辨率随着深度增加而呈指数下降，为了稳定反演过程，在最小二乘法反演中使用的阻尼系数通常逐层增加，一般每层的增加系数为1.2。

如果模型底层的电阻率出现不自然的振荡，改用较大的系数值可以抑制振荡。

Line search ：线性搜索。

反演程序借助于解方程（1）来修改模型参数，通常，参数修改矢量d将减小模型的均方误差。

在均方误差增加的情况下，面临三种选择，一种是使用四次插值（Fletcher 1987）执行线性搜索去寻找改变模型块电阻率的最佳步长以降低均方误差，但是可能会被陷在局部极小值中；另一种是不理会这次的误差增大，而寄希望于下一次迭代会产生较小的均方误差。

这可能会跳过局部极小，但是也可能会导致误差的进一步增大；第三种选择是在每一次迭代执行线性搜索。

这通常会得到最佳步长，但是在每一次迭代中需要至少进行一次提前计算。

如果能减少用于使均方误差降低到可接受水平所需的迭代次数，在某些情况下，这些额外的提前计算是值得的。

本设置仅仅从第三次迭代开始起作用，这是由于头两次迭代的均方误差变化一般都很大，程序在试图寻找最佳步长以进一步降低均方误差时，总是执行线性搜索。

Percentage change for line search ：线性搜索误差变化最低百分比。

线性搜索法通常能估算出下次迭代后视电阻率均方误差的变化量，如果这个变化量太小，则计算模型参数变化矢量最佳步长的线性搜索就不值得再进行下去。

通常该值为0.1～1.0％。

Number of iterations ：迭代次数。

本选项允许用户设置反演程序的最高迭代次数。

默认设置次数为5次，对于大多数资料而言，这是足够的了。

当反演达到最高限制次数时，程序会询问用户是否再增加迭代次数。

通常不需要进行10次以上的迭代。

演示版的最高迭代次数为3。

Vertical to horizontal flatness filter ratio ：垂向与水平平滑滤波比。

本选项可以选择垂向平滑滤波(fz)与水平平滑滤波(fx)的阻尼系数比。

默认二者的阻尼系数相等。

但是，如果拟断面图上的异常沿垂向延长，可以选取较高的垂向/水平平滑滤波比值（例如 2.0），以迫使程序反演出的模型沿垂向拉长；反之，对于水平方向延伸的异常，宜选取较小的值（例如0.5）。