بررسی ویژگی‌های وارون‌سازی هموار و بلوکی داده‌های مقاومت ویژه الکتریکی

وارون سازی داده های سونداژ الکتریکی قائم (vertical electrical sounding) یا (ves) به صورت غیرخطی فرمول بندی و با استفاده ازگسسته سازی هندسه ثابت و هندسه متغیر حل می شود. متغیرهای مدل در حالت هندسه ثابت فقط مقادیر مقاومت ویژه است و ستبرای لایه ها به عنوان یک متغیر معلوم در نظر گرفته می شود. ولی در حالت هندسه متغیر، افزون بر مقادیر مقاومت ویژه، ستبرای لایه ها نیز به متغیرهای مدل اضافه می شود. به دلیل غیرخطی بودن مسئله وارون، تعیین مدل اولیه مناسب اهمیت بالایی دارد. در مورد وارون سازی بلوکی به دلیل اضافه شدن ستبرا به عنوان متغیر مجهول، انتخاب مدل اولیه اهمیت زیادی پیدا می کند. برای دستیابی به مقدار اولیه مناسب برای حل وارون سازی بلوکی، رهیافتی اتخاذ شده است. بدین صورت که از روی حل وارون سازی هموار، مشتق دوم مقاومت ویژه تجمعی محاسبه شده و از روی اختلاف نقاط عطف، می توان مقادیر اولیه متغیرهای مدل هر لایه را تعیین کرد. الگوریتم ها ابتدا بر روی داده های حاصل از دو مدل شبیه سازی شده و سپس بر روی دو داده واقعی پیاده سازی می شود. نتایج عددی نشان می دهد که وارون سازی هموار داده های ves نسبت به وارون سازی بلوکی به دلیل وابستگی کمتر به مدل اولیه با چالش‌های کمتری همراه است اما در صورت انتخاب پاسخ اولیه مناسب در روش بلوکی امکان تعیین مرز لایه ها با قطعیت بیشتری وجود دارد.

investigation of smooth and block inversion characteristics of electrical resistivity data

inversion modeling of vertical electrical sounding (ves) data is formulated as a nonlinear problem and solved using multiple depth layers of fixed boundary and a few depth layers of the variable boundary. the model parameters in smooth inversion are only the resistivity values. however, in the block inversion, the thickness of each layer is also added to the model parameters. due to the non-linearity of the inverse problem, the determination of an appropriate initial model is very significant. a technique has been adopted to estimate a proper starting model for the block inversion strategy. thus, from the solution of the smooth inversion, the second derivative of cumulative resistivity is calculated, then using the difference of turning points, the initial values of the model parameters are determined. the proposed algorithms are first tested on data derived from two artificial models and then implemented on two real data sets. the numerical experiments demonstrate that the smooth inversion of the geo-electrical sounding data due to less dependency on the initial model confronts fewer challenges proportional to the block inversion strategy. however, in the case of block inversion, an appropriate choice of the initial model makes it possible to determine the boundaries of the layers with more certainty.