نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 دانشکده علوم، دانشگاه اراک، اراک، ایران

3 سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله، به منظور مدل‌سازی وارون داده‌های مغناطیسی، از بسط توابع متعامد و ضرایب دامنه این بسط استفاده شده است. بردارهای پایه بسط ویژه بردارهای بهنجار شده مشتق دوم  Hessian Matrix) ( تابع هدف (Objective Function) است که از یک مدل مرجع استخراج می‌شوند. تعداد محدودی از ویژه بردارهایی که به این ترتیب به دست می‌آیند، زیرفضای جدیدی از متغیرهای مدل را تعریف می‌کنند که در این زیرفضا تعریفی جدید از تابع هدف بر مبنای متغیرهای به روز شده به دست خواهد آمد. روند کمینه‌سازی تابع هدف در این زیر فضای جدید بر مبنای این ویژه بردارها انجام خواهد شد. همان طور که در وارون‌سازی مسایل ژئوفیزیکی معمول است، در روند وارون‌سازی به معکوس کردن ماتریس‌هایی که تابع داده‌ها، متغیرهای مدل و شرایط هندسی مسئله هستند، نیاز است. ماتریس‌های بیان شده در این زیر فضای جدید دارای ابعاد کمتر و شرایط بهتر برای وارون‌سازی خواهند بود. انتخاب ویژه بردارهایی که نقش اساسی در وارون‌سازی دارند با ویژه مقادیر بزرگ در تجزیه ماتریس‌ها به مقادیر منفرد (SVD) معادل است. سایر ویژه بردارها دارای اثر کم در روند وارون‌سازی هستند و به طور معمول وارون‌سازی را به سوی کمینه‌های موضعی سوق می‌دهند. با استفاده از وارون‌سازی در زیر فضاهای محدود از متغیرهای مدل با شرایط بالا، وارون‌سازی با سرعت بالاتر و مقاوم‌تر در برابر نوفه انجام می‌شود. تأثیر روش روی داده‌های مصنوعی و واقعی میدان کلی میدان مغناطیسی آزمایش شده است. نتایج حاکی از همگرایی(Convergence)  بالا و مقاومت در برابر نوفه در مسایل مطرح شده است.

کلیدواژه‌ها

 
Corbato, C. E., 1965- A least-square procedure for gravity interpretation. Geophysics 30,228-233
Jackson, D. D., 1972- Interpretation of inaccurate and inconsistent data, Geophys  J.R.Astr.Soc. 28, 97-109
Kennett, B. L. N. &  Sambridge, M. S., 1998- Inversion for multiple parameter classes. Geophys.J.int. 135, 304-306
Kennett, B. L. N. & Williamson, P. R., 1988- Subspace methods for large-scale nonlinear inversion, Mathematical Geophysics: a survey of recent development in seismology and geodynamics, Dordrecht. Pp. 139-154.
Kunaratnam, K., 1972- An interactive method for solution of a non linear inverse problem in magnetic interpretation. Geophysical Prospecting 20, 439-447 
Menke, W., 1989- Geophysical data analysis: discrete inverse theory. Academic press Inc.
Mickus, K. L., 1992- Inversion of gravity and magnetic data for lower surface of a 2.5 dimensional sedimentary basin. Geophysical Prospecting 40, 171-191
Minichetti, V., 1983- Simultaneous interactive magnetic and gravity inversion.  Geophysical Prospecting 31, 929-944
Mirzaei, M. & Bredewout, J. W., 1996- 3-D Microgravity data inversion for detecting cavities, European journal of environmental and engineering geophysics, 1, 249-270
Oldenburg, D. W., McGillivary, P. R. & Ellis, R. G., 1993- Generalized subspace method for large-scale inverse problems. Geophys.J.int. 114, 12-20
Oldenburg, D. W., Unsworth, M., 1995- Subspace inversion of electromagnetic data: application to mid-ocean-ridge exploration. Geophys.J.int. 123, 161-168
Pederson, L. B., 1977- Interpretation of potential field data A generalized inverse approach. Geophysical Prospecting 25, 199-230
Sambridge, M. S., 1990- Non-linear arrival time inversion: constraining velocity anomalies by seeking smooth models in 3-D. Geophys.J.int. 102, 635-677
Thurston, J. B., Smith, R. S., Guillon, J., 2002- A multimodel method for depth estimation from magnetic data. Geophysics. 67, 555-561
Wiggins, R. A., 1972- The general linear inverse problem: Implication of surface waves and free oscillation of earth structure. Rev Geophysics and space physics 10, 251-258