Efficient computation of the ERT sensitivity matrix via a semi-analytical approach

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 17

فایل این مقاله در 7 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJMGE-60-3_002

تاریخ نمایه سازی: 18 مهر 1405

چکیده مقاله:

The partial derivative of data with respect to model parameters also known as the Jacobian or sensitivity matrix plays a significant role in electrical resistivity tomography inversion by which the influence of a differential model parameter change on individual measurements is denoted. Hence, providing the sensitivity matrix is a crucial step in the ۲D/۳D electrical resistivity tomography inversion process. While the sensitivity matrix is extensive, calculating each individual sensitivity associated with every cell (or model parameter) is computationally expensive which may not feasible in the case of large model space. There is always a challenge in keeping the accuracy of the analytical method while reaching a reasonable computing time. This paper proposed a semi-analytical method to reduce the sensitivity matrix calculation time compared to the conventional method. The integration over the signal contribution which is the most time-consuming part of the sensitivity calculation, was solved using the Modified Gauss–Legendre quadrature (MGLQ) method. To verify the functionality of the proposed approach, the sensitivity distribution of an isotropic and homogeneous model was displayed for three common electrode configurations, i.e., pole-pole, dipole-dipole, and Wenner arrays. Our investigation demonstrate that the sensitivity values vary spatially depending on the type of electrode positions. Furthermore, when employing a semi-analytic scheme, the proposed algorithm delivers a substantial reduction in computation time while maintaining acceptable accuracy in the calculated values. The presented method can be readily extended to other electrode configurations with arbitrary subsurface conductivity distribution.

نویسندگان

- -

Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.

- -

Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.

- -

Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • . Loke, M. H. and Barker R. D., ۱۹۹۵, Least-squares ...
  • . Spitzer, K., ۱۹۹۸, The three-dimensional dc sensitivity for surface ...
  • . Barker, R. D., ۱۹۷۹, Signal contribution sections and their ...
  • . Boerner, D. E. and West, G. F., ۱۹۸۹, Fréchet ...
  • . McGillivray, P. R. and Oldenburg, D. W., ۱۹۹۰, Methods ...
  • . Park, S. K. and Van, G. P., ۱۹۹۱, Inversion ...
  • . Sasaki, Y., ۱۹۹۴, ۳-D resistivity inversion using the finite ...
  • . Weller, A., Seichter, M. and Kampke, A., ۱۹۹۶. Induced-polarization ...
  • . Loke, M. H, ۲۰۱۰, Tutorial: ۲-D and ۳-D electrical ...
  • . López-Sánchez, L., Mansilla-Plaza, M., Sánchez-de-laOrden, M., ۲۰۱۷, Geometric factor ...
  • . Danielsen, B. and Dahlin, T., ۲۰۱۰, Numerical modelling of resolution ...
  • . Leontarakis K. and Apostolopoulos G. ۲۰۱۲. Laboratory study of ...
  • . Tso, C.-H. M., Kuras, O., Wilkinson, P., Uhlemann, S., ...
  • . Ghanati, R., and M. Fallahsafari, ۲۰۲۲, Fréchet derivatives calculation ...
  • . Burden, R. L., Faires, J. D., Reynolds, A. C., ...
  • . Günther, T., ۲۰۰۴, Inversion Methods and Resolution Analysis for ...
  • . Geselowitz, D. B., ۱۹۷۱, An Application of Electrocardiographic Lead ...
  • . Press, W. H., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T. & Flannery, ...
  • . Churchhouse, R. F. (ed.), ۱۹۸۱, Handbook of applicable mathematics. ...
  • . Barker, R. D., ۱۹۹۲, A simple algorithm for electrical ...
  • . Binley, A. and Kemna, A., ۲۰۰۵, DC resistivity and ...
  • نمایش کامل مراجع