Расширенный поиск
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ АНОМАЛИЙ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Горный институт УрO РАН
Журнал: Геофизические исследования
Том: 24
Номер: 1
Год: 2023
Страницы: 31-43
УДК: 550.831.016
DOI: 10.21455/gr2023.1-2
Показать библиографическую ссылку
Долгаль А.С., Христенко
Л.А. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ АНОМАЛИЙ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ИСТОЧНИКОВ // Геофизические исследования. 2023. Т. 24. № 1. С. 31-43. DOI: 10.21455/gr2023.1-2
@article{ДолгальСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ2023,
author = "Долгаль, А. С. and Христенко,
Л. А.",
title = "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ АНОМАЛИЙ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ИСТОЧНИКОВ",
journal = "Геофизические исследования",
year = 2023,
volume = "24",
number = "1",
pages = "31-43",
doi = "10.21455/gr2023.1-2 ",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: гравиразведка, трансформация, аппроксимация, эквивалентный источник, матрица, вектор, система линейных алгебраических уравнений, метод Холецкого, наискорейший градиентный спуск, точность.
Аннотация: Разработан эффективный алгоритм разделения аномалий силы тяжести методом истокообразной аппроксимации с использованием двух уровней размещения эквивалентных источников (точечных масс), отвечающих на региональную и локальную составляющие исходного поля. Это влечёт за собой декомпозицию задачи на два независимых вычислительных цикла. Массы “глубинных” источников в первом цикле определяются в процессе решения нормальной системы линейных алгебраических уравнений методом Холецкого. Расчёт масс “приповерхностных” источников во втором цикле выполняется путём решения лен-точной системы линейных алгебраических уравнений методом наискорейшего градиентного спуска.
Алгоритм реализован на языке Delphi в программе APP_NG, результаты применения которой приводятся в статье. Получены оценки точности и скорости вычислений для синтетической модели, состоящей из трёх прямоугольных призм с разной эффективной плотностью. Построение аналитической модели гравитационного поля, представленного в виде матрицы размером 169×109, занимает 5 с при точности аппроксимации 0.003 мГал. Двух-уровенная аппроксимационная конструкция обеспечивает уменьшение примерно в 4.5 раза краевых искажений для результатов пересчёта гравитационного поля в верхнее полупространство на высоту 5 км по сравнению с размещением эквивалентных источников на од-ной фиксированной глубине. Скорость вычислений при этом повышается почти в 40 раз.
Приведены результаты совместного использования в процессе трансформации результатов средне- и крупномасштабных гравиметрических съёмок, выполненных в северо-западной части Сибирской платформы. Гравитационное поле, заданное в узлах сети 22 км на площади 380 тыс. км2 используется для построения регионального фона, отвечающего источникам, расположенным на глубине 25 км. Локальная (разностная) составляющая поля вычисляется в узлах сети 0.50.5 км в пределах площади крупномасштабных исследований размером 14 тыс. км2 и аппроксимируется точечными массами, находящимися на глубине 0.5 км. Расчёт трансформант для этой площади осуществляется путём решения прямой за-дачи гравиразведки от “глубинных” и “приповерхностных” эквивалентных источников. В дальнейшем алгоритм может быть модифицирован применительно к шарообразной модели Земли.
Список литературы: Аронов В.И. Методы построения карт геолого-геофизических признаков и геометризация за-лежей нефти и газа на ЭВМ. М.: Недра, 1990. 301 c.
Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 636 с.
Блох Ю.И. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. 2009. 232 с. http://
sigma3d.com/index.php/publications/books
Веселкова Н.В., Пугин А.В. Проблема учёта сторонних источников в практике трансформаций геопотенциальных полей // Геофизика. 2010. № 1. С.69–73.
Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике: справочник геофизика / Под ред. В.М. Дмитриева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 498 с.
Гордин В.М., Тихоцкий С.А. Истокообразные аппроксимации гравитационных и магнитных полей: история вопроса // Сборник материалов 1-й Всероссийской конференции “Геофи-зика и математика”. М.: ОИФЗ РАН, 1999. С.55–57.
Гравиразведка: Справочник геофизика / Под ред. Е.А. Мудрецовой, К.Е. Веселова. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 607 с.
Долгаль А.С. Практические аспекты применения истокообразной аппроксимации геопотенци-альных полей // Инженерная и рудная геофизика 2020: 16-я научно-практическая конфе-ренция совместно с семинаром “Инженерная и рудная геология 2020”, Пермь, 14–18 сен-тября 2020 г. Пермь: ООО “ЕАГЕ ГЕОМОДЕЛЬ”, 2020. С.1–10. DOI: 10.3997/2214-4609.
202051058
Долгаль А.С., Костицын В.И., Новикова П.Н., Ворошилов В.А. Совершенствование методики аналитической аппроксимации данных магниторазведки // Геофизика. 2020. № 5. С.31–38.
Керимов И.А., Степанова И.Э., Раевский Д.Н. Комбинированные аппроксимационные методы решения задач гравиразведки и магниторазведки // Геология и геофизика Юга России. 2018. Т. 8, № 3. С.37–50. DOI: 10.23671/VNC.2018.3.16544
Пугин А.В. Истокообразные аппроксимации геопотенциальных полей. От теории к практике // Геофизические исследования. 2018. Т. 19, № 4. С.16–30. DOI: 10.21455/gr2018.4-2
Старостенко В.И. Устойчивые численные методы в задачах гравиметрии. Киев: Наук. Думка, 1978. 227 с.
Степанова И.Э. Модифицированный метод S-аппроксимаций при решении обратных задач геофизики и геоморфологии // Геофизические исследования. 2017. Т. 18, № 1. С.63–84.
Страхов В.Н., Керимов И.А., Степанова И.Э. Разработка теории и компьютерной технологии построения линейных аналитических аппроксимаций гравитационных и магнитных по-лей. М.: ИФЗ РАН, 2009. 254 с.
Тафеев Г.П., Соколов К.П. Геологическая интерпретация магнитных аномалий. Л.: Недра, Ленингр. отд-ние, 1981. 327 с.
Чепиго Л.С., Лыгин И.В., Булычев А.А. Решение обратной задачи гравиразведки с переменной скоростью градиентного спуска // Геофизические исследования. 2022. Т. 23, № 1. С.5–19.
Balk P.I., Dolgal A.S., Pugin A.V. Effective algorithms for sourcewise approximation of geopotential fields // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2016. V. 52, N 6. P.896–911.
Dolgal A.S., Pugin A.B., Novikova P.N. History of the method for sourcewise approximations of geo-potential fields // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2022. V. 58, N 2. P.149–171.
Stepanova I.E., Raevskiy D.N., Shchepetilov A.V. On the interpretation of large gravimagnetic data by the modified method of S-approximations // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2017. V. 53, N 1. P.116–129. DOI: 10.1134/S1069351316060112
Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 636 с.
Блох Ю.И. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. 2009. 232 с. http://
sigma3d.com/index.php/publications/books
Веселкова Н.В., Пугин А.В. Проблема учёта сторонних источников в практике трансформаций геопотенциальных полей // Геофизика. 2010. № 1. С.69–73.
Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике: справочник геофизика / Под ред. В.М. Дмитриева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 498 с.
Гордин В.М., Тихоцкий С.А. Истокообразные аппроксимации гравитационных и магнитных полей: история вопроса // Сборник материалов 1-й Всероссийской конференции “Геофи-зика и математика”. М.: ОИФЗ РАН, 1999. С.55–57.
Гравиразведка: Справочник геофизика / Под ред. Е.А. Мудрецовой, К.Е. Веселова. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 607 с.
Долгаль А.С. Практические аспекты применения истокообразной аппроксимации геопотенци-альных полей // Инженерная и рудная геофизика 2020: 16-я научно-практическая конфе-ренция совместно с семинаром “Инженерная и рудная геология 2020”, Пермь, 14–18 сен-тября 2020 г. Пермь: ООО “ЕАГЕ ГЕОМОДЕЛЬ”, 2020. С.1–10. DOI: 10.3997/2214-4609.
202051058
Долгаль А.С., Костицын В.И., Новикова П.Н., Ворошилов В.А. Совершенствование методики аналитической аппроксимации данных магниторазведки // Геофизика. 2020. № 5. С.31–38.
Керимов И.А., Степанова И.Э., Раевский Д.Н. Комбинированные аппроксимационные методы решения задач гравиразведки и магниторазведки // Геология и геофизика Юга России. 2018. Т. 8, № 3. С.37–50. DOI: 10.23671/VNC.2018.3.16544
Пугин А.В. Истокообразные аппроксимации геопотенциальных полей. От теории к практике // Геофизические исследования. 2018. Т. 19, № 4. С.16–30. DOI: 10.21455/gr2018.4-2
Старостенко В.И. Устойчивые численные методы в задачах гравиметрии. Киев: Наук. Думка, 1978. 227 с.
Степанова И.Э. Модифицированный метод S-аппроксимаций при решении обратных задач геофизики и геоморфологии // Геофизические исследования. 2017. Т. 18, № 1. С.63–84.
Страхов В.Н., Керимов И.А., Степанова И.Э. Разработка теории и компьютерной технологии построения линейных аналитических аппроксимаций гравитационных и магнитных по-лей. М.: ИФЗ РАН, 2009. 254 с.
Тафеев Г.П., Соколов К.П. Геологическая интерпретация магнитных аномалий. Л.: Недра, Ленингр. отд-ние, 1981. 327 с.
Чепиго Л.С., Лыгин И.В., Булычев А.А. Решение обратной задачи гравиразведки с переменной скоростью градиентного спуска // Геофизические исследования. 2022. Т. 23, № 1. С.5–19.
Balk P.I., Dolgal A.S., Pugin A.V. Effective algorithms for sourcewise approximation of geopotential fields // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2016. V. 52, N 6. P.896–911.
Dolgal A.S., Pugin A.B., Novikova P.N. History of the method for sourcewise approximations of geo-potential fields // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2022. V. 58, N 2. P.149–171.
Stepanova I.E., Raevskiy D.N., Shchepetilov A.V. On the interpretation of large gravimagnetic data by the modified method of S-approximations // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2017. V. 53, N 1. P.116–129. DOI: 10.1134/S1069351316060112
