Numerical modeling and inversion of geophysical electromagnetic measurements using a thin plate model, Acta Universitatis Ouluensis A Scientiae Rerum Naturalium 403

Geofysikaalisten sähkömagneettisten mittausten numeerinen mallintaminen ja inversio ohutta levymallia käyttäen Sähkömagneettiseen (SM) induktioon perustuvia geofysikaalisia mittauksia käytetään erityisesti malminetsinnässä ja geologisessa kartoituksessa, mutta myös maa- ja kallioperän rakenneselvityksissä ja ympäristötutkimuksissa. Mittaustulosten tietokoneavusteinen tulkinta edellyttää mallinnusmenetelmää, jolla ratkaistaan todellista geologista rakennetta kuvaavan matemaattisen mallin aiheuttama teoreettinen mittaustulos. Lisäksi käytetään optimointimenetelmää, jolla mallia muutetaan automaattisesti niin, että teoreettinen ja todellinen mittaustulos vastaavat toisiaan mahdollisimman hyvin. Optimoidun mallin parametrien avulla voidaan lopulta arvioida esimerkiksi malmirakenteen sijaintia, asentoa ja kokoa sekä sähkönjohtokykyä ja kivilajikoostumusta. Väitöstutkimuksessa on kehitetty uusi, levymalliin perustuva approksimatiivinen laskentamenetelmä, jolla voidaan mallintaa ohuiden, sähköä hyvin johtavien geologisten juoni- ja kerrosrakenteiden aiheuttamia SM mittaustuloksia. Menetelmä on nopea ja soveltuu mikrotietokoneympäristöön. Tutkimuksessa on laadittu myös uudenlainen optimointimenetelmä ja tutkittu teoreettisesti levymallin parametrien tulkittavuutta sekä vertailtu ns. aika- ja taajuusalueen SM mittausjärjestelmiä. Uusiin mallinnus- ja optimointimenetelmiin perustuen on tutkimuksessa kehitetty mm. interaktiivinen, graafisella käyttöliittymällä varustettu malminetsinnän tulkintaohjelmisto (EMPLATES). Ohjelmistolla voidaan mallintaa ja tulkita tyypillisimpiä SM maasto- ja lentomittausjärjestelmiä. Tutkimustuloksia voidaan soveltaa myös muihin numeerisiin optimointitehtäviin ja hyödyntää geofysiikan opetuksessa.

ISBN-10:
951-42-7118-1
Kieli:
ENG
Tekijät:
Pirttijärvi Markku
Tuotekoodi 013291
13,00 €