عنوان پایان‌نامه
حل مسله معکوس آنو مالی ثقل با استفاداز الگوریتم شبیه سازی تبرید
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری- ژئودزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3173;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72783;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3173;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72783
- تاریخ دفاع
- ۰۴ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- حمید داودی
- استاد راهنما
- وحید ابراهیم زاده اردستانی, عبدالرضا صفری
- چکیده
- بدست آوردن ویژگی‌های هندسی و یا فیزیکی منبع آنومالی توسط داده‌های اخذ شده در سطح زمین یکی از مسائل رایج در ژئوفیزیک اکتشافی است که توسط روش‌های مختلفی در ژئوفیزیک صورت می‌پذیرد مانند استفاده از داده‌های مغناطیسی یا استفاده از داده‌های زلزله شناسی و امواج مربوط به آن و یا داده های حاصل از گرانی سنجی که تمرکز این پژوهش بر روی داده‌های حاصل از گرانی سنجی است. در این پژوهش سعی بر به کارگیری روش تبرید شبیه سازی شده بر روی داده‌های حاصل از گرانی سنجی بوده و هدف ارائه روشی برای وارون سازی این داده‌ها است که بتواند جواب بهینه و کارآمدی برای ویژگی‌های هندسی منبع به وجود آورنده آنها ارائه دهد. روش‌های وارون سازی داده‌های حاصل از گرانی سنجی عمدتاً دارای جواب‌های یکتایی نبوده و نیاز به کمک گرفتن از اطلاعات منطقه‌ای به خصوص اطلاعات زمین شناسی منطقه و اجرای فرآیندهای منظم سازی دارند. در تحقیق پیشرو ایتدا سعی شده که توضیحات لازم و مورد نیاز در خصوص داده‌های حاصل از گرانی‌سنجی و ژئوفیزیک اکتشافی و مسائل مرتبط با آن داده شود و سپس به بحث در مورد روش‌های بهینه‌سازی و چگونگی عملکرد آنها و ویژگی‌های مرتبط با آنها پرداخته شده است. همچنین از ماهیت مسئله معکوس و مدل مستقیم نیز سخن به میان آمده است. در بخش‌های بعد در مورد روش مورد استفاده در این پژوهش (تبرید شبیه سازی شده ) به طور خاص و روش‌های مشابه آن مانند روش‌های مونت‌کارلو در حالت کلی توضیحات مورد نیاز ارائه شده است. در نهایت به بررسی کارائی الگوریتم بر روی داده‌های شبیه سازی شده پرداخته شده که برای این منظور دو مدل مختلف با ویژگی‌های متفاوت مورد بحث قرار گرفته است و تفاوت ها و نتایج به دست آمده گزارش شده که این نتایج حاکی از کارائی الگوریتم مورد نظر است. اما در خصوص داده‌های واقعی و مطالعه موردی در منطقه امان آباد اراک مسلماً نیاز به اطلاعات اولیه در مورد ویژگی‌های منطقه مانند حداقل و حداکثر عمق منشورها می باشد که به کمک آنها این منطقه مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج آن با چاه‌ها و گمانه‌های برداشت شده مقایسه شده است که تطابق نسبی بین این دو گواه بر عملکرد قابل قبول الگوریتم در وارون سازی داده‌های حاصل از گرانی سنجی است. در مورد فرآیند وارون سازی لازم به ذکر است که معمولاً وارون سازی در داده های گرانی سنجی به دو دسته کلی تقسیم می شوند: دسته اول بر اساس ثابت نگه داشتن ویژگی‌های هندسی منبع به وجود آورنده این داده‌ها (منبع آنومالی) به بررسی ویژگی‌های مربوط به تباین چگالی منبع در عمق‌های مختلف پرداخته‌اند. اما در دسته دوم تباین چگالی ثابت و مشخص فرض شده و به بررسی ویژگی‌های هندسی منبع مورد نظر پرداخته می شود. این ویژگی‌ها در پژوهش مورد نظر که در واقع از دسته دوم محسوب می‌شود، از طریق عمق یک سری منشورهای به هم چسبیده که منطقه مورد مطالعه را به صورت پیوسته پوشش می‌دهند مورد بررسی قرار گرفته است. البته لازم به ذکر است که مقدار تباین چگالی دقیقا به صورت یک مقدار ثابت به الگوریتم معرفی نشده است بلکه بازه جستجوی نسبتا کوچکی که بر اساس اطلاعات چاه‌های موجود در منطقه تعیین شده است برای آن در نظر گرفته شده است. در مورد داده‌های مورد استفاده در پژوهش نیز باید گفت که این داده‌ها مشاهدات گرانی سنجی منطقه امان‌آباد اراک است که توسط تصحیحات جاذبی در نهایت به آنومالی بوگه که قابل استفاده در مدل الگوریتم به کار گرفته شده است، تبدیل شده‌اند. کلمات کلیدی: تبرید شبیه‌سازی شده، بهینه‌سازی، مسئله معکوس، ژئوفیزیک اکتشافی، آنومالی بوگه
- Abstract
- Finding the physical properties or geometry and shape of the anomaly sources is one of the common parts of exploration geophysics that uses many different kinds of data like seismic data or gravity data. In this research the main focus of study is on the gravity data (Bouguer Anomaly) and by using juxtaposing prisms we developed a method based on Simulated Annealing optimization method to obtain the shape of anomaly source. The process is a nonlinear inverse problem. Although the inversion of gravity data is generally an ill posed and non-unique problem, but using geology information and regularization can help the process to obtain a reasonable solution. In this thesis at first some introductions about optimization and geophysical concepts was discussed and in the final chapters the numerical results was introduced. To prove the power of algorithm, two different simulated models with 32 and 64 prisms were used and the cost function that shows the compatibility between the simulated data and the results that obtained by the algorithm, was at the acceptable range. In the continue and after discussing about the advantages and disadvantages of the results of the simulation, we started implementing the algorithm to real data from Aman Abad region of Arak city and evaluated the cost function and depths of prisms. With comparing this results to boreholes that were around the case study it can be concluded that the algorithm has acceptable performance. One of the features of this algorithm is that it gives a small range for density contrast rather than a constant value and also it uses regional anomaly parameters for better convergence. Key words: Simulated Annealing, optimization, inverse problem, exploration Geophysics, Bouguer anomaly
