وارون سازی همزمان سه بعدی داده های گرانی و مغناطیس با استفاده از قید ضرب گرادیان برداری

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک

2 دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک

3 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران.

4 دانشکده مهندسی ملایر، دانشگاه ملایر

چکیده

روش‌های گرانی‌سنجی و مغناطیس‌سنجی که در ژئوفیزیک در گروه روش‌های میدان پتانسیل قرار می‌گیرند، از مهم‌ترین ابزارهای غیرمستقیم برای شناسایی، اکتشاف و تفسیر ساختارهای زمین‌شناسی در اعماق زمین به شمار می‌روند. این روش‌ها به دلیل هزینه نسبتاً کم، پوشش‌ وسیع و حساسیت بالا به تغییرات چگالی و مغناطیس‌پذیری، در اکتشاف مواد معدنی و مطالعات زیرسطحی کاربرد گسترده‌ای دارند. بااین‌حال، وارون‌سازی داده‌های میدان پتانسیل به دلیل ماهیت ذاتی این داده‌ها، یک مسئله بد‌حالت (ill-posed) است؛ به‌طوری‌که تعداد زیادی مدل می‌توانند پاسخ‌های مشاهده‌شده را با دقت مشابه تولید کنند. ازاین‌رو، دستیابی به یک مدل یکتا بدون بهره‌گیری از قیدهای زمین‌شناسی یا اطلاعات تکمیلی امکان‌پذیر نیست.

یکی از راهکارهای مؤثر برای غلبه بر این محدودیت، استفاده از وارون‌سازی هم‌زمان داده‌های ژئوفیزیکی است. وارون‌سازی هم‌زمان با بهره‌گیری از اطلاعات مکمل بین دو یا چند مجموعه داده، می‌تواند منجر به بازسازی دقیق‌تر، پایدارتر و معنادارتر از نظر زمین‌شناسی شود. ترکیب داده‌های گرانی‌سنجی و مغناطیس‌سنجی به‌ویژه اهمیت دارد، زیرا هر یک از این داده‌ها نسبت به ویژگی‌های متفاوتی از محیط زیرسطح حساسیت دارند و ادغام آن‌ها می‌تواند به تفکیک بهتر مرزها، بازیابی هندسه اجسام و بهبود رزولوشن مدل منجر شود.

در این پژوهش، یک روش وارون‌سازی هم‌زمان سه‌بعدی داده‌های گرانی‌سنجی و مغناطیس‌سنجی ارائه شده است که در آن از قید ضرب برداری گرادیان‌ها برای همسو کردن ساختارهای زیرسطحی بازیابی‌شده استفاده می‌شود. این قید موجب می‌شود مرزهای ساختاری در هر دو مدل تا حد امکان یکسان بازسازی گردد و بدین ترتیب مدل نهایی با واقعیت زمین‌شناسی سازگاری بیشتری داشته باشد. برای ارزیابی کارایی روش پیشنهادی، ابتدا آزمایش‌هایی بر داده‌های مدل‌سازی‌شده مصنوعی انجام شده تا دقت، پایداری و رفتار الگوریتم مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه، روش بر داده‌های واقعی یک منطقه معدنی اعمال شده و نتایج حاصل نشان می‌دهد که وارون‌سازی هم‌زمان می‌تواند ساختارهای زیرسطحی را با تفسیرپذیری بالاتر و عدم قطعیت کمتر نسبت به وارون‌سازی جداگانه داده‌ها بازیابی کند. این نتایج بیانگر توانایی بالای روش پیشنهادی در کاربردهای اکتشافی و تفسیر یکپارچه ژئوفیزیکی است

کلیدواژه‌ها

پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 بهمن 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار