GEM-2是一种最新型的便携式、数字化、可编程的宽频带电磁勘探仪器。具有操作简单、快速、轻便、可编程等特点，具有高密度的三维空间数据采集功能，适用于浅层地质勘探，环境调查和工程地质勘测。
GEM-2的发射和接收线圈固定在一个配有背带的，貌似滑雪板的装置中，包含所有电子元件的机匣可以嵌入滑雪板上，掌中电脑（PDA）蓝牙连接机匣，作为用户界面和显示器使用。
GEM-2仪器原理
电磁法探测以地下介质的电性和磁性为基础，通过发射线圈产生一个包含不同频率的一次电磁场，一次磁场在地下的良导体中感应出微弱的涡流电场，由此涡流产生一个二级磁场并与经空气传播的初级磁场叠加在一起被接收线圈检测和记录。
GEM-2接收线圈接收到的信号中，能够反映地下介质电导率信息的仅二次场信号，因此在对采集数据进行处理之前必须去除一次场，系统通过补偿线圈分离出一次场和二次场，另外考虑到一次场比二次场信号强得多，同时将二次场和一次场做比值，并乘以，称为归一化二次场，用百万分之一（ppm）度量。
对于水平共面模式（或垂直偶极子模式），地面以上h高度观测，归一化二次场可以写成：
其中：
HS：二次磁场
HP：一次磁场
r：收发线圈距离
h：仪器距地面高度
J0：零阶贝塞尔函数
λ：积分变量
μ：磁导率
σ：电导率
ω：角频率
I：同相分量
Q：正交分量
电磁探查原理
GEM-2探测深度
频率域电磁法探测的深度与电磁波的趋肤深度有关，趋肤深度计算公式如下所示：
其中：
ω：角频率
μ：介质磁化率
σ：介质电导率
据此，可获得以下频率域电磁法趋肤深度的结论：
1.趋肤深度与频率f成反比，换句话说，频率越低探测深度越深，趋肤越高探测深度越浅；
2.趋肤深度与介质的电导率成反比，换句话说，背景电导率越高趋肤深度越浅；
3.趋肤深度与介质的磁化率成反比，换句话说，磁化率越高趋肤深度越浅，磁化率越低趋肤深度越深；
经验表明，趋肤深度就是GEM系列多频电磁探测仪所能达到的最深深度，当实验地点及所选的GEM频率确定之后，探测深度就主要受发射频率来决定，通过发射不同的频率来实现测深的要求，我们以GEM-2为例，探测深度在30米以内。
GEM-2技术特点
多频发射多频接收：频率可选
带宽：30Hz～93kHz
线圈组合方式：共面
最大发射磁矩：3安培×m2（Hz时）
输出：每个频率下的同相和正交相数据、视电导率和视磁化率、高压线噪声
定位：实时GPS测量轨迹
探测深度：一般≤30米（与背景电导率有关）
GEM-2应用案例
建筑垃圾检测
某减量化建筑用地的电导率与原建筑之间的相互关系如图所示：除四周未拆除完的混凝土地坪外，原建筑区电导率呈现显著的高值，道路区则为电导率低值。
①从高频到低频，原建筑区电导率呈现显著的高值，道路区呈现显著的低值，除数值略有降低外，整体趋势未变。
②从高频到低频，电导率低值区范围先变大后缩小，表明Hz的电导率值反映场地残留建筑的整体分布情况。
③从高频到低频，东侧对称分布的更高的电导率圈闭逐渐变得显著，表明Hz的电导率值几乎完全反映了场地残留建筑的分布情况。
我们对东侧更高的电导率圈闭进行了验证，发现其为小型钢筋混凝土污水池（黑色淤泥，发臭），埋于地表以下约1.0m~1.5m之间。至此，我们可以判断，根据趋肤深度估算的探测深度是偏深的，至少在低导区（50mS/m）是偏深的。
不同深度电导率分布图高导体位置验证照片GEM-2应用结论
多频电磁法（GEM-2）可以快速高效地得到区域平面电导率特征，特别对钢筋混凝土等高导体具有很好的反映，但根据趋肤深度估算的探测深度与实际验证深度比较是偏深的，至少在低导区（50mS/m）是偏深的。
原建筑区电导率呈现显著的高值，道路区则为电导率低值；目前，我们无法解释该现象，还需进一步研究其成因。
GEM-2其他应用场景
广东某树脂厂污染场地调查（资料来源：广州三合）视电导率图视磁化率图上海某化工厂污染场地调查（资料来源：广州三合）
国外某废水池渗漏检测
国外某废弃核电站深部管线探测
（资料来源：广州三合）
西安某地古路探测
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