Saçılmış yüzey dalgalarının çapraz ilişki zamanlarından saçıcı konumunun üç boyutlu kestirimi
Estimating the 3D location of scatterers from cross correlation times of scattered surface waves
Yazar: AYBARS YİĞİT GARAN
Danışman: PROF. DR. AYŞE KAŞLILAR ŞİŞMAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sismik interferometri yönteminden esinlenerek geliştirilmiş bir yöntem olan çapraz ilişki zamanlarından saçıcı konumu kestirimi yöntemi kullanılarak yüzeye yakın saçıcıların konumlarının kestirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla saçılmış yüzey dalgaları kullanılmıştır. Yöntemin uygulanabilmesi için tek kaynağın kullanılması ve sadece saçılmış dalga alanının çapraz ilişkisinin elde edilmesi yeterlidir. Böylece sanal kaynak ve alıcılar arasında saçılmış yüzey dalgasının çapraz ilişki zamanları elde edilir. Bu şekilde elde edilen çapraz ilişki zamanları fiziksel olarak katedilen bir yola karşılık gelmedikleri için fiziksel olmayan, hayalet ya da suni varışlar olarak adlandırılırlar. Hesaplamaların gerçekleştirilmesi için öncelikle saçılmış dalga alanı veriden ayrılmış ve seçilen sanal kaynaklar için çapraz ilişki zamanları elde edilmiştir. Bu amaçla, bir sismik iz sanal kaynak olarak seçilmiş ve alıcı hattı boyunca diğer izlerle çapraz ilişkisi hesaplanmış ve çapraz ilişki zamanları elde edilmiştir. Çapraz ilişki zamanları elde edildikten sonra en büyük genlikler üzerinden zaman okumaları yapılmış ve bu zamanlar ters çözüm işleminde kullanılmıştır. Denklem takımı doğrusal olmayan ve karışık tanımlı olduğu için, ters çözüm işlemi için sönümlü tekil değer ayrışımı (SVD) yöntemi kullanılmıştır. Hesaplamalar için, saçılmış dalga alanını temsil eden üç boyutlu interferometrik varış zamanı denklemi kullanılmıştır. Çalışma sonucunda saçıcıların üç boyutlu konumları başarılı bir şekilde kestirilmiştir.

Abstract:
In this study, a method inspired by the seismic interferometry is used to estimate three dimensional location of a scatterer by using cross-correlation times of scattered surface-waves. For this purpose, scattered surface waves are used. The method used in this study requires only one source and correlates only the scattered wavefield. The result is the correlation times of scattered surface-wave between the virtual source and the receivers. These correlation times do not correspond to physical travel time paths, so they are named as non-physical, ghost or spurious arrivals. For calculations, scattered wave field is isolated from the data and cross-correlation times are obtained for chosen virtual sources. A seismic trace is chosen as a virtual source and is cross-correlated with the traces along the receiver line. After the cross-correlation times are obtained, correlation times are picked at their maximum amplitudes and are used in the inversion. The problem is non-linear and the equation set is mixed-determined, thus the problem is solved with damped SVD (Singular Value Decomposition) method. For calculations, three dimensional interferometric travel time equation representing the scattered wavefield is used in inversion process. It is shown that the location of the scatterer is estimated successfully.