İki-boyutlu özdirenç ters çözüm modellemesi
2D resistivity inversion modelling
Yazar: MERİÇ AZİZ BERGE
Danışman: DOÇ. DR. MAHMUT GÖKTUĞ DRAHOR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
İki-boyutlu elektrik özdirenç ters-çözüm modellemesi çalışmalarıyla, hedef yapıların belirlenebilirliği, özdirenç modelinin ayrımlılığı, dizilim seçimi ve kullanılan ters-çözüm algoritmasının karakteristikleri yapay modeller kullanılarak incelenmiştir. İki-boyutlu ters-çözüm programında girdi olan görünür özdirenç yapma-kesit verisi, sonlu-farkları kullanan bir düz-çözüm modelleme algoritması ile elde edilmiştir. Düzgünlük-kısıtlı doğrusal olmayan en küçük kareler iyileştirmesine dayanan ters-çözüm yöntemi, ölçülen ve hesaplanan görünür özdirenç verisi arası fark olan veri rms uyumsuzluğunu küçükleyerek yeraltının gerçek özdirenç dağılımını bulmaya çalışır. Yapay modeller özdirenç, derinlik ve boyut gibi farklı fiziksel özellikleri göstermektedir. Ayrıca farklı Gaussian gürültü seviyeleri bu modellere eklenmiş fakat ters-çözümlenen modellerde Gaussian gürültü seviyesine uygun seçilen sönüm faktörü ile bu modellerin gürültüye duyarsız olduğu gözlenmiştir. Sık kullanılan dört elektrot dizilimi olan Wenner, Schlumberger, pol-pol ve dipol-dipol'ün sonuç modelleri üstündeki ayrımlılıklarını belirlemek için bu dizilimler ters-çözüm modellemesi çalışmasında kullanılmıştır. Başarılı bir yineleme için veri rms uyumsuzluğunun, ters-çözümlenen model ile orijinal yapay modelin karşılaştırılmasından elde edilen model rms uyumsuzluğu ile beraber düşmesi gerekmektedir. Fakat özellikle modeli oluşturan yapıların özdirenç zıtlıkları büyük veya sönüm faktörü gürültü seviyesine uygun seçilmemiş ise model rms uyumsuzluğu, yineleme sayısı ile değişmemekte yada artmaktadır. Bununla birlikte yüzeye yakın derinlikte dirençli yada iletken tabakaların bulunması veya hedef yapı altında bir anakayanın olması, özdirenç modelinin ayrımlılığını düşürdüğü görülmektedir. Sonuç olarak düzgünlük-kısıtlı en küçük kareler iyileştirmesi sadece yapının yakın bir geometrisi ve gerçek özdirencini oluşturabilmektedir.Anahtar sözcükler : Modelleme, özdirenç, ters-çözüm

Abstract:
The determination of the target structure, the resolution of the resistivity model, choosing of electrode array and characteristics of used inversion algorithm have been investigated by using synthetic models with 2D resistivity inversion modelling. A forward modelling algorithm that based on a finite-difference scheme use to obtain an apparent resistivity pseudosection data that is input in the 2D resistivity inversion program. The inversion method based on a smoothness-constrained non-linear least-squares optimization tries to produce a true resistivity distribution of the subsurface by reducing the data rms misfit, difference between the measured and calculated apparent resistivity data. The synthetic models show different physical properties as resistivity, depth and dimension. Furthermore, they include different Gaussian noise levels but inverted model is not sensitive to Gaussian noise as long as the damping factor is properly chosen according to the noise level. Most common four-electrode arrays, Schlumberger, Wenner, pole-pole and dipole-dipole, also employ in the inversion modelling to define their resolutions on the inverted models. For a successful iteration, data misfit should reduce together with model rms misfit, which can be obtain from comparing the inverted and original synthetic model. Conversely, the model misfit may remain invariant or increase with the iteration number, especially when the resistivity contrast of structures is great or the Gaussian noise is not choose according to the damping factor. Besides the presence of conductive or resistive layers located at near surface or a basement rock beneath the target structure reduces the resolution of the resistivity model. Conclusion the smoothness-constrained least-squares optimization method can produce only an approximate geometry and a resistivity of the structure.Keywords : Modelling, resistivity, inversion