وارون‌سازی سه‌بعدی داده‌های گرانی‌سنجی در فضای داده با استفاده از قید فشردگی

نویسندگان

1 دکتری ژئوفیزیک، مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد ژئوفیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران

3 استاد، گروه فیزیک زمین، مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران و قطب علمی مهندسی نقشه‌برداری و مقابله با سوانح طبیعی، تهران، ایران

doi
10.22059/jesphys.2015.53698
چکیده

در این مقاله وارون‌سازی داده‌های گرانی‌سنجی برای تعیین توزیع سه‌بعدی جرم زیر سطحی بررسی شده است. سطح زیرین در ناحیة برداشت داده‌های گرانی به تعداد زیادی مکعب با ابعاد ثابت تقسیم شده و وارون‌سازی به دنبال یافتن مقادیر چگالی برای هریک از این مکعب‌ها بوده است. تابع هدف به‌کار برده‌شده شامل عبارت عدم برازش داده‌ها و عبارت تنظیم است. کاربرد قید فشردگی در عبارت تنظیم فضای مدل را به سوی تُنکی سوق داده است. علاوه بر آن ماتریس‌های وزن‌دهی عمقی و قیود سخت نیز استفاده شده‌اند. از آنجایی که مسئلة وارون یک مسئلة فرومعین است، حل آن در فضای داده انجام پذیرفته که در مقایسه با فضای مدل، نیازمند حل سیستم معادلات خطی با ابعاد بسیار کوچک‌تر است. برای حل سیستم معادلات خطی از روش گرادیان مزدوج استفاده شده است. ترکیب گرادیان مزدوج با وارون‌سازی در فضای داده امکان حل مسائل با ابعاد بزرگ را فراهم می‌آورد. برنامة کامپیوتری نوشته‌شده برای برگردان داده‌های تولیدشده توسط یک مدل مصنوعی به کار رفته و مزایا و معایب روش نشان داده شده است. در انتها داده‌های گرانی برداشت‌شده روی معدن منگنز صفو واقع در شمال‌غرب ایران با استفاده از برنامة وارون‌سازی مذکور برگردان و مدل‌سازی شده‌اند. نتایج وارون‌سازی توزیع مادة معدنی با گسترش عمقی 5 تا 35-40 متری را نشان می‌دهد که با نتایج حفاری انطباق دارد.