Doğal potansiyel verilerinin ikinci ve dördüncü mertebeden türev analizi kullanılarak değerlendirilmesi
Evaluation of self potential data using second and fourth-order derivative analysis
Yazar: ARİAN DADASHİ
Danışman: PROF. DR. COŞKUN SARI
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeofizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında öncelikle yatay silindir, düşey silindir ve küre gibi seçilmiş basit jeolojik yapı modelleri için teorik SP anomalileri (gürültülü ve gürültüsüz) hesaplanmıştır. Daha sonra bu anomalilerin ikinci ve dördüncü türevleri, farklı pencere aralıkları (s) ve neden olan küre, yatay silindir ve dikey silindir gibi model yapıların yapı derinliği (z) ve yapı şekil faktörü (q) parametreleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Yer altındaki anomaliler tespit edilmeye çalışılmıştır. Ardışık pencere aralıkları (s) kullanılarak elde edilen doğal potansiyel (SP) anomalilerinin sayısal ikinci ve dördüncü sayısal türevi, gömülü bir yapının derinliğine ve şekline karar vermek için kullanılabilir. Her pencere aralığı için (s; s=1, 2,…, M için), derinlikler her yapı şekil faktörü için basit bir formül kullanılarak belirlenir ( q=0,1, 0,2, 0,3,…., 1,5 için). Hesaplanan derinlikler, yapı şekil faktörlerine karşılık gelen bir grafik üzerinde çizilir. Bu grafikte, eğrilerin kesişme noktasından (veya bazı durumlarda eğrilerin ara kesit noktalarından) (z) ve (q) grafik eksenlerine kadar her pencere aralığı(lar) için, projeksiyonun yatay ve dikey yönler eksenleri keser, yapının derinliğini (z) ve yapı şekil faktörü (q) değerini verir. Yöntem, kuramsal SP anomalilerinin (gürültülü ve gürültüsüz) ikinci ve dördüncü sayısal türevlerinin değerlendirilmesinde ilgili anomalilerin hesaplanmasında kullanılan yapı modellerinin derinlik (z) ve yapı şekil faktörü (q) değerlerini başarıyla belirlenmiştir.  Literatürde yayınlanan makalelerden elde edilen SP arazi anomalilerinin sayısallaştırılmış verilerine uygulanan yöntem ikinci türev çözümlerinde istenilen başarıyı sağlarken, dördüncü türev çözümlerinde istenilen başarı yeterince sağlanamamıştır. Bunun nedeninin örnekleme aralığının seçimi ve örnekleme sırasında örneklemeyi gerçekleştiren araştırmacının işleme duyarlılığı olduğu düşünülmektedir.
Sonuç olarak açıklanan ve uygulanan yöntemin SP anomalilerinden yapı derinliği ve yapı biçim faktörünün belirlenmesinin araştırmacılara büyük kolaylık sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this theses, firstly, the theoretical SP anomalies (noiseless and noisy) for the selected simple geological structure models such as horizontal cylinder, vertical cylinder and sphere were calculated. Then, the second and fourth derivatives of these anomalies were evaluated by using different window intervals (s), and the structure depth (z) and structure shape factor (q) parameters of model structures such as sphere, horizontal cylinder and vertical cylinder that cause anomalies in the underground were tried to be determined.  The numerical second and fourth numerical derivative of  self potential (SP) anomalies obtained using sequential window intervals (s) can be used to decide the depth and shape of a buried structure. For each window range (s; for s=1, 2,…, M), the depths are determined using a simple formula for each structure shape factor ( for q=0,1, 0,2, 0,3,…., 1,5). Calculated depths are plotted on a graph corresponding to the structure shape factors. On this graph, for each  window range (s), from the intersection point of the curves (or in some cases, from the intersections of the curves) to the (z) and (q) graph axes, the points where the projection in the horizontal and vertical directions intersect the axes, the depth of the structure (z) and the structure shape factor (q) gives the value. The method has successfully determined the depth (z) and structure shape factor (q) values of the structure models used in the calculation of the related anomalies in the evaluation of the second and fourth numerical derivatives of the theoretical SP anomalies (noisy and noiseless) and the field self potential (SP) anomaly data obtained from the articles published in the literature. While the method applied to the digitized data of SP field anomalies obtained from the articles published in the literature achieved the intended success in the second derivative solutions, the intended success in the fourth derivative solutions was not achieved sufficiently. The reason for this is thought to be the selection of the sampling interval and the processing sensitivity of the researcher who performed the sampling during sampling.