LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Науки про Землю (Геонауки) → Алгоритмічний та програмний розв'язок прямих та обернених задач гравіметрії та магнітометрії у класі тіл, що задані горизонтальними пластинами

12

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. Т.Г. ШЕВЧЕНКА





Прилуков Валерій Віталійович




УДК 550.831




АЛГОРИТМІЧНИЙ ТА ПРОГРАМНИЙ РОЗВ'ЯЗОК

ПРЯМИХ ТА ОБЕРНЕНИХ ЗАДАЧ ГРАВІМЕТРІЇ

ТА МАГНІТОМЕТРІЇ У КЛАСІ ТІЛ,

ЩО ЗАДАНІ ГОРИЗОНТАЛЬНИМИ ПЛАСТИНАМИ.




Спеціальність 04.00.05 – геологічна інформатика





Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук
















Київ - 2007.

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті геофізики ім. С. І. Субботіна Національної академії наук Україні




Науковій керівник: член-кореспондент НАН України, доктор фізико-математичних наук, профессор Булах Євген Георгійович, головний науковий співробітник Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, м. Київ





Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Продайвода Георгій Трохимович, професор Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ




кандидат фізико-математичних наук Петровський Олександр Павлович, провідний науковий співробітник Івано-Франківського національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ




Провідна установа: Національний гірничий університет, м. Дніпропетровськ




Захист відбудеться 26 лютого 2007 р. о 14:30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.42 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 90




С дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58




Автореферат розісланий "___"______________________ 2007 р.







Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д26.001.42

кандидат геологічних наук, доцент І.В. Віршило


Загальна характеристика роботи


Актуальність теми. Побудова змістовних геологічних моделей, як глибинних частин окремих регіонів, так і конкретних об'єктів, ділянок, районів у даний час неможлива без використання даних геофізичних методів розвідки. Ці дані містять важливу інформацію практично про всі неоднорідності земної кори та верхньої мантії. Якісне та ефективне використання такої інформації – задача непроста, вона потребує великих обчислювальних затрат. Тому проблема створення ефективних програмно-алгоритмічних і геоінформаційних комплексів для обробки геофізичної інформації, а також моделювання джерел, що утворюють аномальне поле за компонентами геофізичних полів, що вимірюються, є однією з найважливіших у геофізичній розвідці при вирішенні широкого класу геологічних задач.

Гравітаційний та магнітний методи геофізичної розвідки, за допомогою яких вивчаються потенціальні поля, є одними з найбільш поширених та найдешевших. Але поряд з такими їхніми перевагами як глибинність дослідження і відносно низька вартість, існують істотні труднощі при кількісному аналізі результатів польових досліджень.

Геологічна інформативність та економічна ефективність гравірозвідки та магніторозвідки визначаються як оптимальними методиками польових робіт, так і якістю обробки та інтерпретації отриманих даних. В фундаментальних роботах А. Н. Тихонова, М. М. Лаврентьєва, В. К. Іванова показано, що зворотні задачі геофізики (у тому числі і задачі гравіметрії та магнітометрії) відносяться до класу некоректних. Тому кожна нова методика в програмно-алгоритмічному комплексі для розв'язку таких задач викликає певний інтерес, а проблема розробки таких методик є в достатній мірі актуальна.

Високі темпи розвитку та вдосконалення обчислювальної техніки, нові методи обробки цифрової та графічної інформації – усе це впливає на підходи і принципи рішення різних геологічних задач. І в цьому плані проблема розробки економічних, ефективних та зручних для використання в сучасних системах інтерпретації геофізичних даних, підходів і принципів обробки гравіметричних і магнітометричних матеріалів є дуже важливою та актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. В дисертаційній роботі викладені результати досліджень, виконаних автором у відділі математичної геофізики Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України. Дослідження проводилися в рамках наукової теми "Розробка чисельних методів, програмно-алгоритмічного забезпечення і автоматизованих систем для обробки і інтерпретації потенціальних полів у регіональній та розвідувальній геофізиці з метою прогнозування нафтогазоносних і рудних родовищ" (№ 1.5.2.54, 1996–2000, № державної реєстрації 0196U003619). "Розвиток та узагальнення математичних методів обробки та інтерпретації геофізичних полів" (№ 1.5.2.54, 2001–2005, № державної реєстрації 0101V000667).

Мета роботи – розробка математичних алгоритмів для розв'язку прямих і обернених задач гравіметрії та магнітометрії у класі вертикальних циліндричних тіл з довільним зовнішнім контуром. Розробка методики і її використання в програмному комплексі автоматизованого підбору для практичного моделювання гравіактивних та магнітоактивних джерел за спостереженими значеннями поля сили тяжіння та компонент магнітного поля.

Основні задачі досліджень.

1. Розробити ефективний алгоритм опису контурів складної конфігурації апроксимаційною конструкцією з невеликим числом параметрів. Методом обчислювального експерименту на модельних прикладах дослідити точність опису контурів при різній кількості параметрів апроксимаційної конструкції.

2. На базі розробленої технології апроксимації контурів створити алгоритми розв'язку прямих і обернених задач гравіметрії та магнітометрії для вертикальних циліндричних тіл з довільним зовнішнім контуром, неоднорідною щільністю та змінним вектором намагнічування. Провести випробування алгоритмів на модельних та практичних прикладах.

3. Розробити ефективні алгоритми вибору моделі початкового наближення при розв'язку оберненої задачі методом автоматизованого підбору.

4. Виконати адаптацію розробленої технології апроксимації контурів та програмних модулів розв'язку прямої і оберненої задачі гравіметрії і магнітометрії в програмний комплекс моделювання геологічних розрізів і об'єктів за спостереженими компонентами гравітаційних і магнітних полів.

Об'єкт наукового дослідження – гравітаційне та магнітне поле аномальних об'єктів.

Предмет наукового дослідження – розв'язок прямих та обернених задач гравіметрії та магнітометрії.

Методи досліджень

Апроксимація тривимірних