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地空电磁法是一种先进的地球物理勘探技术，它利用飞机搭载的电磁设备在空中进行地质勘探。该方法基于电磁感应原理，通过发射电磁信号并接收地下介质的响应信号来获取地质信息。相比传统的地面电磁法，地空电磁法具有勘探效率高、覆盖面积大、不受地形限制等显著优势，在矿物勘查、地质调查和环境监测等领域发挥着重要作用。
电磁感应是地空电磁法的核心物理原理。根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会在导体中产生感应电动势和感应电流。麦克斯韦方程组进一步描述了电场和磁场的相互转换关系。当电磁波在导电介质中传播时，会发生衰减现象，其穿透深度由趋肤深度公式决定，与电磁波频率、介质的电导率和磁导率密切相关。这些基本原理为地空电磁法探测地下电性结构提供了理论基础。
地空电磁系统由四个主要部分组成。发射系统包括大功率发射机和多匝发射线圈，能够产生不同频率的电磁信号。接收系统采用高精度传感器，能够检测微弱的感应信号。导航定位系统确保精确的空间定位和飞行姿态测量。数据处理系统负责信号的实时采集、存储和初步处理。不同频率的电磁波具有不同的穿透深度，低频信号穿透深度大但分辨率低，高频信号分辨率高但穿透深度小，因此需要根据勘探目标选择合适的工作频率。
电磁波在地下介质中的传播遵循电磁波传播方程，其传播特性受到介质的电导率、磁导率和介电常数的影响。趋肤深度是描述电磁波穿透能力的重要参数，它与频率的平方根成反比，与电导率和磁导率的乘积的平方根成反比。高频电磁波穿透深度浅但分辨率高，适合探测浅层地质结构；低频电磁波穿透深度大但分辨率相对较低，适合探测深层地质结构。电磁波在传播过程中会发生指数衰减，衰减系数与趋肤深度成反比关系。
地空电磁法的数据采集与处理是获取地质信息的关键环节。原始电磁信号包含时域和频域信息，其中幅度反映地下介质的电性强度，相位信息反映信号的延迟特征。数据处理流程包括噪声滤波、信号增强和反演计算三个主要步骤。噪声滤波通过低通和带通滤波器去除环境干扰；信号增强采用叠加平均和相干检测技术提高信噪比；反演计算通过正演建模和参数优化，从电磁响应推断地下电阻率分布，最终实现地质结构的定量解释。