Doğru akım özdirenç verilerinin üç boyutlu düzgünleştiricili ardışık ters çözümü
Three dimensional regularized consecutive inversion for direct current resistivity data
Yazar: NURETTİN YILDIRIM GÜNDOĞDU
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET EMİN CANDANSAYAR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Gauss-Newton Yöntemi = Gauss-Newton method

Özet:
Doğru akım özdirenç (DAÖ) verileri çoğunlukla çok elektrotlu, çok kanallı aletler kullanılarak, birbirine paralel hatlar boyunca sondaj-profil ölçüleri şeklinde toplanmaktadır. Bu verilerin iki boyutlu veya üç boyutlu (3B) ters çözüm sonuçları yorumlamada kullanılmaktadır. Gerçek 3B özdirenç modelinin elde edilmesi için verilerin 3B ters çözümü yapılmalıdır. Bu çalışmada DAÖ verilerinin 3B ters çözümü için yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Bu algoritmada, düzgünleştiricili ters çözüm için Tikhonov parametrik fonksiyoneli kullanılmıştır. Bugüne kadar DAÖ verilerinin 3B ters çözümünde genellikle yuvarlatıcı durağanlaştırıcı tercih edilmiştir. Geliştirilen algoritmada farklı durağanlaştırıcılar kullanılmış ve 3B ters çözüm üzerindeki etkileri incelenmiştir. "Minimum Support ve First-Order Minimum Entropy" durağanlaştırıcılarının, yuvarlatıcı durağanlaştırıcısına göre daha keskin sınırlı sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Geliştirilen algoritmada parametrik fonksiyonelin çözümü Gauss-Newton veya eşlenik gradyen yöntem ile yapılabilmektedir. Bu iki çözücünün çözüm güçleri, ters çözüm sonuçları ve CPU zamanına göre karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada her iki yöntemin üstün yönlerinden yararlanmak için ardışık kullanımları önerilmiştir. Ardışık çözüm, yöntemlerin ayrı ayrı kullanımından elde edilen çözümlere göre daha iyi sonuç vermektedir. Geliştirilen algoritma,  arkeolojik alanlardaki gömülü yapıları temsil eden iki farklı model için üretilen yapay veriler ile test edilmiştir. Bu test çalışmasında farklı durağanlaştırıcı tanımlarının ve çözücülerin, ters çözüme etkisi ve önerilen ardışık ters çözümün üstün yönleri gösterilmiştir. Son olarak, Batman Kuriki Höyük arkeolojik kazı alanında ölçülen veriler ile geliştirilen algoritmanın kullanılabilirliği gösterilmiştir.

Abstract:
Direct current resistivity (DCR) data are generally collected along parallel lines by using multi-electrode and multi-channel instrument. The two dimensional or three dimensional (3D) inversion results of these data sets are used in interpretation. To obtain real 3D resistivity model, 3D inversion of the apparent resistivity data set is required. In this study, a new three dimensional DCR data inversion algorithm is developed. In the developed algorithm, Tikhonov parametric functional is used for regularized inversion. Mostly, smoothing stabilizer is preferred in 3D inversion algorithms of DCR data. In the developed algorithm, different stabilizers are used and their effects on the inverse solution are investigated. It is showed that, inversion with "minimum support" and "first-order minimum entropy" stabilizers gives results with sharper boundaries than inversion with smoothing stabilizer. In the developed algorithm, parametric functional can be solved by using Gauss-Newton or conjugate gradient methods. These two solution methods are also compared according to inversion results and CPU time. In this study, to take the advantage of both solution techniques, consecutive use of them is suggested. Sequential use of Gauss-Newton and conjugate gradient method is giving better result than individual solution of them. The algorithm is tested with synthetic data calculated for two different models simulating buried archaeological structures. In this test study, we showed effect of usage of various stabilizer and solver on inversion result and advantage of suggested consecutive use of two solvers on inversion result. Finally, usage of the developed algorithm is showed by using the field data collected in an archeological site, Kuriki Höyük, located in Batman.