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

روش های گرانی سنجی و مغناطیس سنجی که در ژئوفیزیک در گروه روش های میدان پتانسیل قرار می گیرند، از مهم ترین ابزارهای غیرمستقیم برای شناسایی، اکتشاف و تفسیر ساختارهای زمین شناسی در اعماق زمین به شمار می روند. این روش ها به دلیل هزینه نسبتا کم، پوشش وسیع و حساسیت بالا به تغییرات چگالی و مغناطیس پذیری، در اکتشاف مواد معدنی و مطالعات زیرسطحی کاربرد گسترده ای دارند. بااین حال، وارون سازی داده های میدان پتانسیل به دلیل ماهیت ذاتی این داده ها، یک مسئله بد حالت (ill-posed) است؛ به طوری که تعداد زیادی مدل می توانند پاسخ های مشاهده شده را با دقت مشابه تولید کنند. ازاین رو، دستیابی به یک مدل یکتا بدون بهره گیری از قیدهای زمین شناسی یا اطلاعات تکمیلی امکان پذیر نیست.یکی از راهکارهای موثر برای غلبه بر این محدودیت، استفاده از وارون سازی هم زمان داده های ژئوفیزیکی است. وارون سازی هم زمان با بهره گیری از اطلاعات مکمل بین دو یا چند مجموعه داده، می تواند منجر به بازسازی دقیق تر، پایدارتر و معنادارتر از نظر زمین شناسی شود. ترکیب داده های گرانی سنجی و مغناطیس سنجی به ویژه اهمیت دارد، زیرا هر یک از این داده ها نسبت به ویژگی های متفاوتی از محیط زیرسطح حساسیت دارند و ادغام آن ها می تواند به تفکیک بهتر مرزها، بازیابی هندسه اجسام و بهبود رزولوشن مدل منجر شود.در این پژوهش، یک روش وارون سازی هم زمان سه بعدی داده های گرانی سنجی و مغناطیس سنجی ارائه شده است که در آن از قید ضرب برداری گرادیان ها برای همسو کردن ساختارهای زیرسطحی بازیابی شده استفاده می شود. این قید موجب می شود مرزهای ساختاری در هر دو مدل تا حد امکان یکسان بازسازی گردد و بدین ترتیب مدل نهایی با واقعیت زمین شناسی سازگاری بیشتری داشته باشد. برای ارزیابی کارایی روش پیشنهادی، ابتدا آزمایش هایی بر داده های مدل سازی شده مصنوعی انجام شده تا دقت، پایداری و رفتار الگوریتم مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه، روش بر داده های واقعی یک منطقه معدنی اعمال شده و نتایج حاصل نشان می دهد که وارون سازی هم زمان می تواند ساختارهای زیرسطحی را با تفسیرپذیری بالاتر و عدم قطعیت کمتر نسبت به وارون سازی جداگانه داده ها بازیابی کند. این نتایج بیانگر توانایی بالای روش پیشنهادی در کاربردهای اکتشافی و تفسیر یکپارچه ژئوفیزیکی است

کلیدواژه ها:

مدل سازی وارون ، وارونسازی هم زمان ، مغناطیس سنجی ، گرانی سنجی