title: Επεξεργασία δεδομένων σεισμικής ανάκλασης ακουστικού συστήματος CHIRP στη θάλασσα Chukchi βορειοδυτικά της Αλάσκας
Creators: name: Κανελλοπουλος Ιωαννης
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2021

description: Η μέθοδος σεισμικής ανάκλασης χρησιμοποιείται σε μεγάλη κλίμακα κατά τη διεκπεραίωση θαλάσσιων γεωφυσικών ερευνών, οι οποίες αποσκοπούν στην ανίχνευση πετρελαιοφόρων κοιτασμάτων. Ωστόσο, η συμβολή των θαλάσσιων γεωφυσικών διασκοπήσεων δεν περιορίζεται μόνο στην ανίχνευση υδρογονανθράκων, αλλά έχει εφαρμογές και σε μικρά βάθη διασκόπησης, όπου πραγματοποιούνται μελέτες χαρακτηρισμού της δομής του πυθμένα και των υποκείμενων σχηματισμών.  Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η συμβολή της μεθόδου σεισμικής ανάκλασης στη χαρτογράφηση του πυθμένα στη θάλασσα Chukchi με τη χρήση του ακουστικού συστήματος CHIRP για τη συλλογή σεισμικών δεδομένων κατά την ερευνητική αποστολή SWERUS-C3. 
	Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η επεξεργασία δεδομένων σεισμικής ανάκλασης, η επιλογή των βέλτιστων παραμέτρων εισαγωγής στους αλγόριθμους που χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία των δεδομένων, η απεικόνιση των αποτελεσμάτων και τέλος η ερμηνεία των τελικών σεισμικών τομών. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία προτείνονται δύο διαγράμματα ροής επεξεργασίας σεισμικών δεδομένων ακουστικού συστήματος CHIRP και πάνω σε αυτά στηρίχθηκε το διάγραμμα ροής, το οποίο ακουλουθήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία για την επεξεργασία των σεισμικών δεδομένων. Για την ανάγνωση, επεξεργασία και απεικόνιση των σεισμικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το υπολογιστικό περιβάλλον Matlab. 
Σε αρχικό στάδιο της επεξεργασίας των δεδομένων υλοποιήθηκε η ανάγνωση των αρχείων SEG-Y με τη χρήση αλγορίθμων Crewes. Συνολικά στην παρούσα διπλωματική εργασία επεξεργάστηκαν συνολικά επτά αρχείων καταγραφών. Από τα αρχεία καταγραφών αντλήθηκαν οι απαραίτητες πληροφορίες για το χαρακτηρισμό του ακουστικού συστήματος CHIRP που χρησιμοποιήθηκε για την καταγραφή των δεδομένων. Πραγματοποιήθηκε μετατροπή των πολικών συντεταγμένων των αρχείων καταγραφών σε καρτεσιανές συντεταγμένες UTM με τη χρήση του προγράμματος SURFER και στη συνέχεια δημιουργήθηκε χάρτης των αρχείων καταγραφών στο Google Earth Pro. Μετά την απεικόνιση των αρχείων δημιουργήθηκαν δύο γραμμές μελέτης, οι οποίες αποτελούνται από ενοποιημένα τμήματα των αρχείων καταγραφών. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε η ενοποίηση των σεισμικών δεδομένων και η διόρθωσή τους ως προς το χρόνο καθυστέρησης. Ακολούθησε η διαδικασία επεξεργασίας, η οποία αποτελείται από την εφαρμογή ζωνοπερατού φίλτρου Band-Pass, την εφαρμογή φίλτρου αυτόματης ενίσχυσης σήματος AGC, την εφαρμογή φίλτρου FX Deconvolution, την εφαρμογή αποσυνέλιξης αιχμής και τέλος την εφαρμογή σεισμικής χωροθέτησης με τη μέθοδο Phase-Shift. Για κάθε βήμα επεξεργασίας επιλέχθηκαν οι βέλτιστες παράμετροι κατόπιν δοκιμών για κάθε γραμμή μελέτης και πραγματοποιήθηκε η απεικόνιση των τελικών σεισμικών τομών. Η επεξεργασία των σεισμικών δεδομένων ολοκληρώθηκε με τη στρωματογραφική ερμηνεία των τελικών σεισμικών τομών που παρουσιάζονται. 
Από τα συμπεράσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας προέκυψε ότι τα καταγεγραμμένα σεισμικά δεδομένα του ακουστικού συστήματος CHIRP κατά την ερευνητική αποστολή SWERUS-C3 ήταν απαλλαγμένα από θόρυβο σε μεγάλο βαθμό, ενώ από τα πρώτα στάδια επεξεργασίας των δεδομένων ήταν φανερή η υψηλή ευκρίνεια αυτών σε μικρά βάθη υπό του πυθμένα. Συμπερασματικά από την απεικόνιση των σεισμικών δεδομένων διαπιστώθηκε ότι τα φίλτρα απομάκρυνσης θορύβου βελτίωσαν τη διακριτική ικανότητα των σεισμικών τομών σε τμήματα γεωλογικής πολυπλοκότητας και ιδιαίτερα κοντά σε ρήγματα. Τα αποτελέσματα της σεισμικής χωροθέτησης με τη μέθοδο Phase-Shift δεν ήταν ορατά σε μεγάλο βαθμό, λόγω της απουσίας κεκλιμένων ανακλαστήρων με μεγάλη κλίση σε σχέση με το συνολικό μήκος των γραμμών μελέτης. Συνολικά αναγνωρίστηκαν πέντε διαφορετικοί σχηματισμοί, οι οποίοι διακόπτονται από την παρουσία ρηγμάτων τόσο σε μικρά όσο και σε μεγαλύτερα βάθη υπό του πυθμένα. Τέλος από τη στρωματογραφική ερμηνεία των τελικών σεισμικών τομών παρατηρήθηκε ότι οι ανακλαστήρες που εντοπίστηκαν στις δύο γραμμές μελέτης που επεξεργάστηκαν εναποτίθενται πάνω σε τμήματα ασυνεχειών με μεγάλη κλίση, ενώ αποτελούν το βαθύτερο καταγεγραμμένο στρωματογραφικό  χαρακτηριστικό των τομών.