ІНВЕРСІЯ ГРАВІТАЦІЙНИХ ДАНИХ ЗА ДОПОМОГОЮ ГЕНЕТИЧНОГО АЛГОРИТМУ
DOI:
https://doi.org/10.53087/ug.2021.1-2(44-45).238889Ключові слова:
гравітаційна інверсія, підбирання моделі, надлишкова густина, генетичний алгоритмАнотація
Розглянуто генетичний алгоритм підбирання гравітаційних джерел. В основу підходу покладено принцип відбирання генів від батьків та внаслідок мутації , який адаптовано до формування геологічних утворень. Для двовимірної сіткової моделі визначення надлишкової густини в блоках виконується відбиранням із багатьох моделей двох (батьківських) варіантів, у яких розраховані гравітаційні аномалії мають більший збіг із вихідними. Як цільову функцію використано середній градієнт даних гравіметрії . Генерацію різних моделей ефективної щільності виконано випадковим чином. Теоретичні моделі складено з одного тіла, яке мало одне та два значення надлишкової густини. Було розглянуто теоретичні розрізи з чотирма шарами. Підбирання моделі виконано за умови, що значення ефективної щільності було відоме або ж було задано її певний діапазон. Кожний блок мав форму прямокутника з квадратним перерізом у площині профілю гравітаційних даних та обмеженим поперечним видовженням. Порівняння вихідних та розрахованих аномалій прискорення сили тяжіння здійснено за допомогою середньої норми та похибки у відсотках. Відсутність стрибків на графіку цільової функції гарантувала визначення точної моделі. Геометрію тіла з однорідною надлишковою густиною точно розраховано за фіксованого значення ефективної щільності для чотирьох шарів. Під час визначення геометрії тіл модель із двома значеннями надлишкової густини мала деякі похибки. Генетичний алгоритм, який ґрунтується на еволюційному підході у визначенні фізичних параметрів блоків, виконує підбирання гравітаційної моделі доволі швидко й ефективно. Основними факторами, що впливають на точність геометрії , є дані про надлишкову густину.
Реалізований підхід дає можливість виконувати оцінювання розрізу за сітковим розподілом ефективної густини. Розробку застосовано для двовимірної інтерпретації гравітаційної аномалії над нафтогазовим родовищем. Отриману в результаті інтерпретації форму антиклінальної структури узгоджено з геологічними даними.
Посилання
Blakely R.J. Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge: Cambridge University Press, 1996. Р. 441 (in English).
Coggon J.H. Magnetic and gravity anomalies of polyhedra. Geoexploration. 1975. Vol. 14. P. 93–105 (in English).
Ellis R., Connard G., Popowski T., and Pouliquen G. Hybrid strategies for modelling gravity gradient data. International Workshop and Gravity, Electrical & Magnetic Methods and their Applications (Chenghu, 9–22 April, 2015). Chenghu, 2015. Р. 330–333 (in English).
Fisher N. J., Howard L. E. Gravity interpretation with the aid of quadratic programming. Geophysics. 1980. No 45. P. 403–419 (in English).
Gryshchuk P.I. Impact of objective function on gravitational data inversion. Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment: XI International scientific conference (Kyiv, October 11–14, 2017). Kyiv, 2017. P. 161–163 (in English).
Last B.J., Kubik K. Compact gravity inversion. Geophysics. 1983. No 48. P. 713–721 (in English).
Li Y., Oldenburg D.W. 3D-inversion of gravity data. Geophysics. 1998. No 63. P. 109–119 (in English).
Roy L., Sen M.K., Blankership D.D., Stoffa P.L., Richter T.G. Inversion and uncertainty estimation of gravity data using simulated annealing: аn application over Lake Vostok, East Antarctica. Geophysics. 2005. No 70. P. J1–J12 (in English).
Snopek K. Inversion of gravity data with application to density modeling of the Hellenic subduction zone. PhD Thesis Department of Geosciences at the Ruhr University. 2005. P. 125 (in English).
Zhang J., Wang C., Shi Y., Cai Y., Chi W.-C., Dreger D., Cheng W.-B., Yuan Y.-H. Three-dimensional crustal structure in central Taiwan from gravity inversion with a parallel genetic algorithm. Geophysics. 2004. No 69. P. 917–924 (in English).
Abel’skij M.E., Andreev B.A., Golomb V.Je., Samsonov N.N. Kurs gravirazvedki [The course of gravity prospecting]. Moskva: Gosgeoltehizdat, 1954. 358 p. (in Russian).
Furduj R.S. Prelest’ tajny-2: Kosmicheskij perekrestok [The beauty of mystery-2: Cosmic crossroads]. Kyiv: Lybіd, 2001. 472 p. (in Russian).
