Математическое моделирование волновых полей при вибросейсмическом исследовании Байкальского региона

128

Секция 7

3. Ковалевский В.В., Григорюк А.П. Повышение эффективности направленного приема сигналов при вибросейсмическом мониторинге // Интерэкспо Гео-Сибирь, 2014, Т.4, №1, С.211-214

4. Григорюк А.П., Ковалевский В.В., Брагинская Л.П. Исследование поляризации сейсмических волн при вибросейсмическом мониторинге // Интерэкспо Гео-Сибирь, 2018. Т. 4. № 2. С. 10-16

Математическое моделирование волновых полей при вибросейсмическом исследовании Байкальского региона

В. В. Ковалевский, А. Г. Фатьянов, Д. А. Караваев, А. В. Терехов

Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН

Email: kovalevsky@sscc.ru

DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10262

В результате проведения вибросейсмических работ группами независимых исследователей получены разные результаты строения коры Земли для Байкальского региона. Речь идет о наличии слоя с пониженной скоростью (примерно на глубине 32-35 км.). Известно, что низкоскоростная зона свидетельствует о изменении пластичности пород и имеет решающее значение для тектоники плит. Таким образом, наличие или отсутствие этой зоны (зоны пониженной скорости) имеет фундаментальное значение в отношении динамики литосферы. В связи с этим становится все более актуальной задача дальнейшей верификации скоростных моделей земной коры и, в частности, модели для Байкальского региона. В настоящее время построено несколько скоростных моделей земной коры юго-западной части Байкальской рифтовой зоны на основе данных глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и анализа вступлений Р-волн землетрясений методом приемной функции [1-2].

При математическом моделировании полных волновых полей для скоростной модели земной коры [1] применялся модифицированный аналитический метод для плоскослоистых 3D моделей сред. Метод позволяет проводить расчеты на сверхдальние расстояния на профилях большой протяженности. Математическое моделирование волнового поля осуществлено для модели с пятью плоскими слоями в земной коре на упругом полупространстве, моделирующем верхнюю мантию. Рассматривались варианты модели с наличием и отсутствием низкоскоростного слоя. Для численного расчета полного волнового поля для модели [2] были усовершенствованы разностный и спектрально-разностный параллельные алгоритмы. В результате моделирования выяснилось, что кратные волны сравнимы по интенсивности с однократными волнами в глубинных слоях земной коры. Аналитическое и численное моделирование позволило объяснить физику этого явления. Аналогичные явления (даже большая интенсивность кратных волн по сравнению с однократными волнами) наблюдаются для водных волн [3].

Список литературы

1. Nielsen C., Thybo H. (2009). Lower crustal intrusions beneath the southern Baikal Rift Zone: Evidence from full-waveform modelling of wide-angle seismic data. Tectonophysics. - 2009. 470. - С. 298-318.

2. Mordvinova V. V and Artemyev A. A. (2010). The three-dimensional shear velocity structure of lithosphere in the southern Baikal rift system and its surroundings. Russian Geology and Geophysics, Vol. 51, Issue 6, June 2010, Pp. 694707.

3. V. Yu. Burmin and A. G. Fat'yanov Analytical Modeling of Wave Fields at Extremely Long Distances and Experimental Research of Water Waves. //Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 2009, Vol. 45, No. 4, pp. 313-325.

Использование четырехмерных сверточных нейронных сетей для автоматизации построения моделей местности

А. А. Колесников1, П. М. Кикин2

1Сибирский государственный университет геосистем и технологий

2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Email: alexeykw@yandex.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10263

Сейчас практически все виды пространственных данные требуется представлять в трехмерном виде, но затраты на создание трехмерных моделей всей окружающей местности все еще очень велики и поэтому имеющиеся варианты либо низкой точности (данные радарной спутниковой съемки, схемы городов), либо на малые участки территории (модели, полученные с БПЛА фотограмметрическими методами, данные лазерного сканирования, отдельные здания и помещения). В последнем случае