برآورد هم‌زمان ساختارهای هموار و بلوکی در وارون‌سازی توموگرافی داده‌های مقاومت ویژه الکتریکی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد ژئوفیزیک، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2025.490854.1652
چکیده

توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی روشی برای تصویرسازی ساختارهای زیر سطحی  بر مبنای ویژگی‌های الکتریکی آن ساختار است. توموگرافی الکتریکی در واقع روشی است که می­توان با استفاده از آن توزیع فضایی خاصیت رسانندگی لایه­های زیرسطحی را از طریق عبور یک جریان الکتریکی در­همان فضا تعیین کرد؛ بنابراین در توموگرافی الکتریکی یک جریان الکتریکی به درون زمین ارسال شده و پاسخ زمین نسبت به این جریان برحسب ولتاژ اندازه گرفته می­شود؛ سپس با استفاده از روش‌های عددی حل مسائل وارون غیرخطی و با داشتن حل مسئله پیشرو، مدلی از توزیع رسانندگی زیرسطحی برآورد می­شود. در این پژوهش، حل مسائل وارون برای توموگرافی داده‌های مقاومت ویژه الکتریکی بررسی و مدلی ارائه می­شود که بتواند خصوصیات هموار و لبه‌دار آنومالی و مرزهای لایه‌های زمین را پیش‌بینی کند. دو روش منظم‌سازی تیخنوف و تغییرات کلی، برای حل مسئله وارون مورداستفاده قرار گرفته است. در منظم­سازی تیخنوف از تکنیک گوس نیوتن  و در روش تغییرات کلی از الگوریتم IRLS به‌عنوان یک الگوریتم سریع و کاربردی در به کمینه‌سازی تابع هدف کلی و یافتن مدل نهائی استفاده می­شود. در گام بعدی با هدف برآورد هم­زمان ویژگی­های هموار و بلوکی مدل­های زیر سطحی، یک تابع هدف مشترک براساس ویژگی­های دور روش منظم­سازی تیخنوف و تغییرات کلی ارائه می­شود. عملکرد الگوریتم پیشنهادی ابتدا بر روی مدل‌های مصنوعی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد و سپس در داده‌های صحرایی تجزیه‌وتحلیل می‌شود. نتایج عددی نشان می­دهد که روش بهینه­سازی پیشنهادی با در نظر گرفتن هم­زمان ویژگی­های هموار و بلوکی می‌تواند مدلی دقیق‌تر از توزیع رسانندگی الکتریکی زمین را ارائه دهد.