استفاده از تئوری گراف در وارونسازی سهبُعدی دادههای گرانیسنجی برای تعیین پیکربندی تودههای زیرسطحی همگن
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 استاد، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 استادیار، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
10.22059/jesphys.2019.260544.1007018چکیده
در این مقاله وارونسازی سه بعدی دادههای گرانی سنجی براساس تئوری گراف مورد استفاده قرار گرفته است. توده همگن زیرسطحی با استفاده از مجموعهای از جرمهای نقطهای یکسان مدل میشود. با تطبیق این مجموعه جرمهای نقطهای با یک گراف کامل و با استفاده از الگوریتم کروسکال، درخت فراگیر کمینه (minimum spanning tree) برای این گراف محاسبه شده و سپس یک تابع پایدارکننده تحت عنوان تابع همفاصله بهدست میآید. این تابع علاوه بر پایدارکردن مسأله وارون، سبب میشود که در مدل حاصل فواصل میان جرمهای نقطهای تقریباً یکسان باشد. بنابراین توزیع فضایی مناسب برای جرمهای نقطهای، الگوریتم را بهسمت حصول پیکربندی نزدیک به شکل توده اصلی سوق میدهد. تابع هدف کلی در این مسأله، ترکیب یافته از تابع همفاصله و عدم انطباق داده، غیرخطی است و کمینهسازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام میشود. دو نمونه مدل مصنوعی متفاوت برای بررسی الگوریتم ارائهشده مورد استفاده قرار گرفته است. خروجی الگوریتم برای هر دو مدل، پیکربندی صحیح را نشان میدهد. برای تخمین و صحتسنجی پارامتر منظمسازی در این الگوریتم، راهکاری مؤثر توسط نویسندگان ارائه شده است. این شیوه وابسته به روند همگرایی تابع همفاصله و برازش داده حاصل از مدل با داده مشاهدهای است. کاربر با اجرای الگوریتم برای تعداد کمی پارامتر مختلف و بررسی این شرایط بهسمت انتخاب پارامتر بهینه هدایت میشود. در پایان، داده گرانی توده سولفیدی موبرون در کانادا بهعنوان یک نمونه داده واقعی مورد استفاده قرار گرفته است. گسترش این توده در راستای شرق 350 متر و در عمق حداکثر 200 متر برآورد میشود.