Arkeolojik alan incelemelerinde gradyent dizilimler yardımıyla elektrik rezistivite tomografi modelleme çalışmaları
Electrical resistivity tomography modelling studies using gradient configurations in archaeological site investigation
Yazar: GAMZE AYHAN
Danışman: PROF. DR. MAHMUT GÖKTUĞ DRAHOR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Elektrik Özdirenç Tomografisi (ERT) sığ yeraltı yapılarının araştırılmasında yaygın olarak kullanılan bir jeofizik yöntemdir. Bu çalışmada ERT yönteminde gradyent dizilimi kullanılarak arkeolojik yapılar teorik olarak modellenmiştir. Kuramsal yeraltı modelleri RES2DMOD programıyla tasarlanmıştır. Tez kapsamında kuramsal ve arkeolojik modeller yer almaktadır. Kuramsal modellere uygulanan çalışmalarda derinlik, yapı boyutu, yapı ve ortamın rezistif ya da iletken olması durumunda verdiği yanıtları görüntüleyebilmek adına dört model ele alınmıştır. Arkeolojik yapılara uygulanan modelleme çalışmalarının ilkinde yarı-sonsuz bir ortamın içinde farklı özdirenç değerlerine sahip yapılar bulunmaktadır. İkinci modelde ise yarı-sonsuz ortamın üzerinde bulunan bir tabakanın içerisinde farklı özdirenç değerlerine sahip yapılar bulunmaktadır. Her bir model için gürültüsüz ve yüzde 5 gürültülü kuramsal veriler oluşturulmuştur. Oluşturulan verilere ters çözüm uygulanmıştır. Ters çözüm işleminde RES2DINV programı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, veri ve model uyumsuzluk değerlerinin herbir yineleme için hesaplanması ve yinelemeye göre bu değerlerin değişiminin gözlenmesiyle irdelenmiştir. Gradyent dizilimle elde edilen sonuçlar, yaygın olarak kullanılan diğer dizilimlerin sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Arkeolojik yapı ile örtü toprak arasındaki özdirenç farkı ERT yönteminin başarılı yeraltı modelleri sunduğunu göstermektedir. Gradyent dizilim yüksek özdirençli yapılarda iyi sonuçlar verirken, düşük özdirençli yapılarda iyi sonuçlar vermemiştir. Sonuç olarak, gradyent dizilim ERT çalışmalarında yaygın kullanılan bir dizilim türü olmasa da özellikle yüksek özdirençli yapıların belirlenmesinde iyi sonuçlar veren bir dizilim türüdür.

Abstract:
Electrical Resistivity Tomography (ERT) is a widely used geophysical method for investigating near-surface structures. In this study, some archeological structures were modeled theoretically using the gradient array in ERT method. Synthetic subsurface models are designed with RES2DMOD program. The thesis includes synthetic and archaeological models. In this study applied to synthetic models, four models are considered in order to determine the responses of the depth, structure size, structure and environment in the case of resistive or conductive. In the first part of our modeling studies applied to archaeological structures, there are structures with different resistivity values in a semi-infinite environment. In the second model, there are structures with different resistivity values in a layer above the half-space layer. Synthetic data sets with noise-free and 5 percent noise were created for each model. The data obtained by the modeling process were inverted. The RES2DINV program was used for the inversion process. The results were evaluated by calculating the data and model misfit values for each iteration and observing the variations of these values according to the iteration step. The results obtained with gradient array are compared with other commonly used arrays. The difference in resistivity between the archaeological structure and the covering soil suggests that the ERT method provides successful subsurface models. Gradient array gave good results in high resistivity structures, while this array did not produce satisfactory subsurface images for low resistivity structures. As a result, although the gradient array is not a widely used array type in ERT studies, it is a type of array that yields good results especially when high resistivity structures are determined.