2.3 直流地電阻法原理
2.3.3 電極排列施測方法
在均質均向的物質中通常以四極法施測量測電組率，如圖 2.10 的佈設 方法，所得到的電阻率為；
Zi
1 阻率(apparent resistivity)，資料需透過反算分析得到代表地質非均質材料的 電阻率及厚度分布(Koefoed, 1979)。
常見的地表電極排列方法如 圖 2.20，固定一種電極排列方式以中心點 為基準，改變單位電極間距a或測線展距，以增加探測深度，稱為垂直探測，
量測結果以視電阻資料和電極間距的關係圖表示；固定電極間距或測線展 距，橫向移動量測側向變化，稱為橫向探測，以視電阻率資料和展距中心 位置關係圖表示施測結果。這兩種方法得到的視電阻率曲線，經由反算得 到一維地電阻率分布(Keller and Frischknecht, 1966; Telford et. al., 1990;
Burger 1992; Robinson and Coruh, 1998; Dahlin, 2001; Takahashi, 2004)。
Wenner alpha電極排列常以Wenner簡稱，電流極在外側，電位極在內 側，單位電極距離皆等於a，測線展距等於 3a，如圖 2.20a。當電極間距增
加n倍，測線展距變成 3na。Wenner-Schlumberger電極排列與Wenner相似，
測深參數n定義為電流極C1與電位極P1以及C2與P2兩間距與電位極(P1、P2) 間距a(最小單位電極間距)之比值，若n等於 1 時，Wenner可視為Schlumberger 的特例，因此稱為Wenner-Schlumberger，如圖2.20d。
Dipole-Dipole電極排列方式的電極順序分別為C2、C1、P1、P2，如 圖 2.20e，測深參數n為內側電流極與電位極間距和電流極間距(或電位極間距) 之比值；n等於 1 時，為Wenner Bata電極排列(如圖2.20b)。
Pole-Dipole 電極排列法又稱三極法，假設電流極 C2位於無窮遠處；測 深參數為電流極 C1與鄰近電位極 P1 間距和電位極間距之比值。一般在現 地施測不可能達到 C2於無窮遠之理想狀況，Loke(2003)與 Takahashi(2004) 認為只能盡量使C2與 C1間距以及 C2與 P1間距，大於 10 倍(理想為 20 倍) 的測深展距(C1與P1間距,na)。
Pole-Pole 電極排列法又稱雙極法，假設電流極 C2和電位極P2位於無窮 遠，電極間距增加n 倍，展距變為 na。與 Pole-Dipole 相同遇到無理想遠電 極之限制，因此 C2、P2分別和 C1、P1間距大於10 倍(理想為 20 倍)的 C1P1 間距(na)之外，C2與P2距離最少為2.5 倍(理想為 3 倍)的 C1P1間距。避免有 負值或零值錯誤出現。(Loke ,2003、Robian et al. 1997)
Takahashi(2004)認為垂直探測常以 Wenner 或 Schlumberger 電極排列法 施測；橫向探測常以 Wenner、Pole-Pole、Pole-Dipole、Dipole-Dipole 電極
度加深，或加鹽水方式改進。提供測線選擇概要如下:
(1)選擇地勢平坦或是略為緩坡地形，使地形效應降低(Tsourles et al., 1999)。
(2)遠離地下管線、金屬導電物質等，減少造成的雜訊。
(3)選擇測線與層面走向或斷層方向垂直為主。
(5)考慮測深和測線展距比例關係，與橫向涵蓋範圍。
(6)測線盡量避免彎曲，最好保持直線。
Zhou and Dahlin(2003)認為影響施測資料品質兩個主要因素分別為(a)電 極 間 距 的 誤 差 ，(b) 電 位 誤 差 (potential error) 與 (c) 正 測 (normal) 與 反 測 (reciprocity)兩次之間量測電位誤差，其中若正測是從測線起點至測線終點 進行施測，則反測為測線終點至測線起點進行施測。Dipole-Dipole 電極排 列施測受 x 方向電極間距(in-line spacing)誤差影響最大，電極間距 10%差 值，影響視電阻率值 20%，受 y,z 方向偏移誤差(off-line)只有 2%；電位誤 差和電勢能值成常數次方反比關係，意即量得之電位差值小，電位誤差大。
(a) Wenner Alpha Array
(b) Wenner Beta Array
(c) Wenner Gamma Array
(d) Wenner-Schlumberger Array
(e) Dipole-Dipole Array
(f) Pole-Dipole Array
(g) Pole-Pole Array
圖 2.20 常見地表施測電極排列法