在1月8日举办的2018年度国家科技奖赏大会上，湖南省取得了近年来的最好作用。中南大学何继善院士掌管的“大深度高精度广域电磁勘探技能与配备”项目取得国家技能创造奖一等奖，湖南大学电能改换与操控立异团队、中南大学轨道交通空气动力与磕碰安全技能立异团队双双取得国家科技进步奖一等奖(立异团队)。这些项目和团队为国家处理了哪些严重战略问题？为咱们的日子带来哪些改动？湖南日报为读者送上翔实报导。

  地底下蕴藏着丰厚的矿产资源。跟着浅部的矿产资源日渐干涸，谁能看得越深越清，找到瑰宝的时机就越大。国家“深地”战略提出，向地球深部进军。

  人工源频率域电磁法地下8公里的勘探国际纪录，就在我国创造的勘探技能与配备指引下诞生。这是一次从跟跑到逾越的逆袭！

  流行国际的“可控源音频大地电磁法”，由于理论先天不足、仪器规划思维和户外施工办法粗豪，勘探深度难以超越1.5公里，且分辨率不高，无法担任“深地”勘探重担。

  对此，中南大学何继善院士发起了应战。在他的带领下，通过10多年艰苦尽力，一种叫“广域电磁法”的理论横空出世，并研发了具有彻底自主知识产权的大深度高精度勘探技能与配备，勘探深度和信号强度分别是“可控源音频大地电磁法”的5倍和125倍，最大勘探深度超越8公里。在我国大地使用后，至今已提交页岩气、惯例油气、生物气、煤炭等矿产资源，潜在经济价值超越15000亿元。

  发射电磁波看清地球内部，有如给地球做CT, 既要有理论支撑，还要有理论辅导下规划出仪器。

  100年前，美国工程师Harry·W· Conklin（哈里·康克琳）提出了电磁感应法并取得专利。但因电磁波向地下传达方程的求解极端杂乱，100年来，国际上都不得不选用定性、半定量解说，或者是用近似公式作定量解说。这种处理办法，使得勘察深度小、精度低，且抗搅扰才能不强。

  能不能将这个极端杂乱的地下电磁波方程准确求解？1996年，何继善斗胆想象。这是其他科学家不肯碰的难题。

  何继善小组成员和记者说，在这一过程中，部分小组成员因受不了单调的、很多的实验作业，也因无经费支撑，感觉看不到期望，半途将何继善“炒”了……

  板凳一坐十年冷。2005年，何继善正式提出准确求解地下电磁波方程的“广域电磁法”。

  这是一个抢先国际的“我国创造”。理论历来都需求实践的查验。接着，何继善院士带领团队又开端了科研行进：用这一理论研发仪器。

  “开端没有经费，何继善院士就自掏了20万元发动。”中南大学温佩琳教授说。

  2007年隆冬，内蒙古室外温度低至零下20摄氏度。在这里的一块大庆油田区块上，课题组展开了“广域电磁法”勘探油气开始实验。由于团队部分成员对“广域电磁法”了解不深化，对其远景不看好，有些“军心不坚定”。

  73岁的何继善院士，不管酷寒从长沙赶到实验现场辅导。终究，团队做了30多公里的实验测线，大获成功！

  “广域电磁法”将人工源频率域电磁法勘探的深度延伸到了地下8公里，且具有比较强的抗搅扰的才能，完成了真实的三维电磁法勘探。

  以此为支撑的大深度高精度勘探技能与配备，在中石油、中石化、我国地调局、华电、神华等50多家单位成功使用，经济和社会效益明显，共提交页岩气资源量3401.22亿立方米、地质储量1240亿立方米、惯例油气地质储量1.86亿吨、生物气可采资源量80亿立方米，释放了2000多万吨煤炭。

  “可控源音频大地电磁法”和此次的获奖作用都归于人工源频率域电磁法的领域。后者是怎么赶超前者成为“领跑者”的呢？

  项目组介绍，此次获奖项目最中心的创造点有3个，即可在不限于“远区”的“广阔区域”丈量的“广域电磁法”、大深度高精度广域电磁勘探系统、选用“反演”办法解出噪声完成信号-噪声高度别离。

  视电阻率是用来反映岩石和矿石导电性改变的参数，也是决议勘探作用的重要目标。“可控源音频大地电磁法”40多年沿用“大地电磁法”视电阻率计算公式，这个公式恰恰只考虑部分参数，求得的是近似值，也就大大影响勘探作用。

  项目组则否则。他们在国际上初次严厉从电磁波方程动身，率先将一切参数考虑在内，界说了在恣意方位都是正确的广域视电阻率参数，创造了可在不限于“远区”的“广阔区域”丈量的“广域电磁法”，推翻了频率域电磁法只能在“远区”丈量的思路。

  当人们向地下发射电磁波，不只会收到岩石和矿石赋有特性的回复，也会收到厌烦的噪声搅扰，信噪比凹凸影响着分辨率。传统的做法是尽可能去掉噪声，但作用很难满意。

  项目组另辟蹊径，像数学反算相同，选用“反演”办法解出噪声。所以，信号和噪声各走各道，并极大提高了频率数据密度，数据量可到达“可控源音频大地电磁法”的8倍以上。

  “这是由于在人工源频率域电磁法中，已然超越99%的噪声参数是已知的，那只需将不知道的小于1%的噪声不知道数解出就行。”项目组解说立异思路。

  现在，“广域电磁法”渐渐的变成了“深地”战略的要害支撑技能。那么，是否可使用于“海洋强国”战略？是否还能够在城市物探中发挥信号强度大、抗搅扰才能强的技能优势，完成城市地质查询高效高分辨率的勘探？项目组泄漏，正在进行高效频谱拖曳式海洋广域电磁法勘探技能与配备的攻关，也正在展开丈量磁场的低空无人机广域电磁法勘探技能与配备的攻关。