بررسی دقت مدلسازی پیشرو دادههای الکترومغناطیس هلیکوپتری در مدلسازی معکوس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

3 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

4 انستیتو علومزمین و منابع طبیعی آلمان، هانور، آلمان.

چکیده

برداشت دادههای الکترومغناطیس حوزه بسامد هلیکوپتری (HEM) امروزه جایگاه ویژهای در به نقشه درآوردن ساختارهای زمینی سهبعدی مقاومتویژه با قدرت تفکیک بالا و سریع در مناطق وسیع یافته است. رویه استاندارد در تفسیر این دادهها نیز غالباً فرایند وارونسازی زمین لایهای است که امروزه بهرهمندی از آن عمومیت یافته است. به دلیل متحرک بودن سیستم برداشت در زمان اندازهگیری، همراهی نوفه با دادهها نیز اجتنابناپذیر است. از آنجا که بخشی از این اطلاعات هنگام بهکارگیری فیلترهای متعدد بر روی دادهها به منظور آمادهسازی آنها برای ورود به فرایند مدلسازی از بین میروند؛ لازم است از روشهایی در مدلسازی استفاده شود که با کمترین خطا و با بیشترین دقت به مدلی از آنچه در زیر زمین وجود دارد؛ نزدیک شوند. در این نوشتار، ابتدا با سه روش مختلف و با استفاده از تبدیل سریع هنکل، به مدلسازی پیشرو دادههای مربوط به سه مدل مصنوعی دو، سه و چهار لایه پرداخته؛ سپس مدلسازی معکوس بر روی نتایج مدلهای پیشرو انجام گرفت. نتایج حاصل گویای آن است که روش گوپتاسارما- سینگ بهبودیافته به پاسخ بهتری در هر سه مثال میرسد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of HEM Forward Modeling Accuracy on Inverse Modeling

نویسندگان [English]

  • A.R. Arab-Amiri 1
  • A. Moradzadeh 2
  • D. Rajabi 2
  • N. Fathianpour 3
  • B. Siemon 4
1 Faculty of Mining, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran.
2 Faculty of Mining, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 Faculty of Mining Engineering, Isfahan University of Technology (IUT), Isfahan, Iran
4 Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Hannover, Germany.
چکیده [English]

Today Helicopter-borne electromagnetic (HEM) data survey play important role for high resolution and fast 3D mapping of resistivity structures within the vast area. The standard method of interpretation of these data is to inverse them frequently. As surveying system is not fixed during the survey, hence noise is accompanying the measured data. To process the measured noisy data they are fed into the several filters to get better data to be used for modeling. During the filtering stage some of signals are also lost. Therefore, it is required to choose modeling techniques that has minimum error and provide accurate subsurface model. In this paper, first the response of the three synthetic layered earth models were calculated by using three different Hankel transform forward modeling methods. Then with adding different percents of random noise to the synthetic data, they were modeled inversely by different methods. The obtained results indicate that the so-called improved Guptasarma-Singh inverse modeling method could provide better responses for all three synthetic models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Helicopter-borne electromagnetic (HEM)
  • Forward modeling
  • Inverse modeling
  • Gupta method
  • Hankel method
References
Abramowitz, M. &  Stegun, I. A., 1964- Handbook of mathematical functions, Dover, New York, 1058pp.
Beamish, D., 2002- An assessment of inversion methods for AEM data applied to environmental studies: Journal of Applied Geophysics, 51: 75–96.
Beard, L. P., 2000- Comparison of methods for estimating earth resistivity from airborne electromagnetic measurements, Journal of Applied Geophysics, 45: 239-259.
Fraser, D. C., 1978- Resistivity mapping with an airborne multi-coil electromagnetic system, Geophysics, 43: 144–172.
Guptasarma, D. & Singh, B., 1997- New digital filters for Hankel J0 and J1 transforms, Geophysical Prospecting, 45: 745-762.
Hodges, G. & Siemon, B., 2008- Comparative analysis of one- dimensional inversions f helicopter-borne frequency-domain electromagnetic data. In: AEM 2008, 5th International Conference on Airborne Electromagnetic, Haikko Manor, Finland.
http://www.fugroairborne.com, Airborne electromagnetic surveys short course, 2003- Fugro Airborne Surveys Inc.
Huang, H. & Fraser, D. C., 1996- The differential parameter method for multifrequency airborne resistivity mapping. Geophysics, 61: 100–109.
Johanson, H. K. & Sørenson, K., 1979- Fast Hankel transforms. Geophysical Prospecting, 27: 876–901.
Mundry, E., 1984- On the interpretation of airborne electromagnetic data for the two-layer case: Geophysical Prospecting, 32: 336–346.
Nabighian, M. N., 1996- Electromagnetic Methods in Applied Geophysics- Applications, Part A and Part B, Society of Exploration. Geophysics, 972pp.
Sengpiel, K. P. & Siemon, B., 1998- Examples of 1D inversion of multifrequency AEM data from 3D resistivity distributions, Exploration Geophysics, 29: 133–141.
Siemon, B. & Auken, E. & Christiansen, A. V., 2008- Laterally constrained inversion of helicopter-borne frequency-domain electromagnetic data, Journal of Applied Geophysics, xx: xxx-xxx.
Siemon, B., 2001- Improved and new resistivity –depth profiles for helicopter electromagnetic data. Journal of Applied Geophysics, 46: 65– 76.
Siemon, B., 2007- Levelling of helicopter-borne frequency-domain electromagnetic data, Journal of Applied Geophysics, xx: xxx-xxx.
Siemon, B., Röttger, B. & Rehli, H. J., 2006- Technical report on the helicopter-borne geophysical investigation in the province Nanggroe Aceh Darussalam, Northern Sumatra, Indonesia, survey area Banda Aceh/Aceh Besar, 2005, Helicopter Project Aceh (HELP ACEH). BGR Report Vol. A-1, Archives No. 0126196 A-1, Hannover.
Wait, J. R., 1982- Geo-Electromagnetism, Academic Press Inc, New York.