Расширенный поиск
РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ВЭЗ МЕТОДОМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНТРАСТА: ТЕСТИРОВАНИЕ АЛГОРИТМА НА МОДЕЛЬНЫХ ДАННЫХ
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 101
Номер: 1
Год: 2022
Страницы: 5-35
УДК: 550.837.311
DOI: 10.21455/std2022.1-2
Показать библиографическую ссылку
Бобачев А.А., Дещеревский
А.В., Сидорин
А.Я. РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ВЭЗ МЕТОДОМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНТРАСТА: ТЕСТИРОВАНИЕ АЛГОРИТМА НА МОДЕЛЬНЫХ ДАННЫХ // Наука и технологические разработки. 2022. Т. 101. № 1. С. 5-35. DOI: 10.21455/std2022.1-2
@article{Бобачев РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ2022,
author = "Бобачев , А. А. and Дещеревский ,
А. В. and Сидорин ,
А. Я.",
title = "РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ВЭЗ МЕТОДОМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНТРАСТА: ТЕСТИРОВАНИЕ АЛГОРИТМА НА МОДЕЛЬНЫХ ДАННЫХ",
journal = "Наука и технологические разработки",
year = 2022,
volume = "101",
number = "1",
pages = "5-35",
doi = "10.21455/std2022.1-2 ",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Ключевые слова: инверсия данных ВЭЗ, регуляризация решения, стабилизация контраста, тестирование алгоритма, модельные ряды
Аннотация: Ранее было показано, что традиционные алгоритмы решения обратной задачи ВЭЗ не позволяют достичь точности, необходимой для прецизионного мониторинга геоэлектрического разреза, и были предложены регуляризированные алгоритмы, позволяющие
повысить точность и устойчивость решения обратной задачи ВЭЗ. В настоящей работе проводится тестирование алгоритма стабилизации контраста сопротивлений на синтетических данных. Для моделирования используется геоэлектрический разрез, аналогичный разрезу
Гармского полигона как по набору слоев и их сопротивлениям, так и по характеристикам сезонных вариаций, а также шумов. Показано, что регуляризация обратной задачи многократно уменьшает ошибки. Наиболее существенный эффект достигается благодаря подавлению раскачки сопротивлений. Получены оценки точности решения обратной задачи, которая может быть достигнута при работе
Список литературы: Бобачев А.А. Комплекс IPI-1D – одномерная профильная интерпретация данных ВЭЗ и ВЭЗ-ВП [Электронный ресурс]. http://geoelectric.ru/ipi2win.htm (дата доступа: 26.06.2020)
Бобачев А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Особенности неустойчивости решения обратной задачи ВЭЗ при прецизионном мониторинге // Наука и технологические разработки. 2020а. Т. 99, № 1. С.31–58. https://doi.org/10.21455/std2020.1-4
Бобачев А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Алгоритмы регуляризации для повышения устойчивости решения обратной задачи при прецизионном мониторинге удельных электрических сопротивлений методом ВЭЗ // Сейсмические приборы 2020б. Т. 56, № 3. С.61–82. https://doi.org/10.21455/si2020.3-4
Богданов М.И., Калинин В.В., Модин И.Н. Применение высокоточных низкочастотных электроразведочных комплексов для ведения длительного мониторинга опасных инженерно-геологических процессов // Инженерные изыскания. 2013. № 10–11. С.110–115.
Дещеревский А.В. Фрактальная размерность, показатель Херста и угол наклона спектра временного ряда. М.: ОИФЗ РАН, 1997. 36 с.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И. Тестирование методики оценки параметров фликкер-шума. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 12 с.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Некоторые вопросы методики оценки среднесезонных функций для геофизических данных. М.: ОИФЗ РАН, 1999. 40 с.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Двухкомпонентная модель геофизических процессов: сезонные вариации и фликкер-шум // Доклады Академии наук. 2001. Т. 376, № 1. С.100–105.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. О зависимости сезонных вариаций кажущегося сопротивления от глубины зондирования // Физика Земли. 2004. № 3. С.3–20.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Алгоритм адаптивной оценки сезонных колебаний временных рядов и его тестирование на примере вариаций концентрации СО2 в атмосфере // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 4. С. 147–174. https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-10
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Сидорин А.Я. Спектрально-временные особенности сезонных изменений кажущегося сопротивления // Физика Земли. 1997а. № 3. С.53–63.
Дещеревский А.В., Лукк А.А., Сидорин А.Я. Признаки фликкер-шумовой структуры во временных реализациях геофизических полей // Физика Земли. 1997б. № 7. С.3–19.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических рядов. Ч. 1. Требования к программе обработки // Сейсмические приборы. 2016а. Т. 52, № 1. С.61–82.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 2. WinABD – пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. 2016б. Т. 52, № 3. С.51–80.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Программный пакет ABD – универсальный инструмент для анализа данных режимных наблюдений // Наука и технологические разработки. 2016в. Т. 95, № 4. С.35–48. [Тематический выпуск “Импортозамещение в геофизике”. Ч. 2. Аппаратура и программное обеспечение]. https://doi.org/10.21455/std2016.4-6
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Проблемы анализа временных рядов с пропусками и методы их решения в программе WinABD // Геофизические процессы и биосфера. 2016г. Т. 15, № 3. С. 5–34.
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Метод построения модели геоэлектрического разреза с учетом сезонных вариаций по данным многолетнего мониторинга методом ВЭЗ для поиска предвестников землетрясений // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 4. C.61–80. https://doi.org/10.21455/si2017.4-5
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Построение оптимальной модели геоэлектрического разреза по данным режимных ВЭЗ на примере центральной части Гармского полигона // Геофизические процессы и биосфера. 2018а. Т. 17, № 3. С.109–140. https://doi.org/10.21455/GPB2018.3-7
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Сезонные вариации удельного электрического сопротивления в верхних слоях земной коры // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018б. Т. 45, № 3. С.68–83. https://doi.org/10.21455/VIS2018.3-6
Лукк А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Сидорин И.А. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 210 с. Осташевский М.Г., Сидорин А.Я. Аппаратура для динамической геоэлектрики. М.: Наука, 1990. 206 с.
Осташевский М.Г., Сидорин А.Я. Многофункциональная станция электрического зондирования и результаты ее использования // Комплексные исследования по прогнозу землетрясений / Отв. ред. М.А. Садовский. М.: Наука, 1991. С.182–199.
Сидорин А.Я. Вариации электрического сопротивления верхнего слоя земной коры // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278, № 2. С.330–334.
Сидорин А.Я. Результаты прецизионных наблюдений за вариациями кажущегося сопротивления на Гармском полигоне // Докл. АН СССР. 1986. Т. 290, № 1. С.81–84.
Сидорин А.Я. (ред.). Гармский геофизический полигон. М.: Наука, 1990. 240 с.
Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 192 с. Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электрическое зондирование геологической среды. Ч. 1. М.: МГУ, 1988. 176 с.
Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электрическое зондирование геологической среды. Ч. 2. М.: МГУ, 1992. 200 с.
Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электроразведка методом сопротивлений. М.: МГУ, 1994. 160 с.
Якубовский Ю.В. Электроразведка. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. М.: Недра, 1980. 384 с.
Bobachev A. Ipi2win user’s guide. Moscow: Moscow State University, 2002.
Бобачев А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Особенности неустойчивости решения обратной задачи ВЭЗ при прецизионном мониторинге // Наука и технологические разработки. 2020а. Т. 99, № 1. С.31–58. https://doi.org/10.21455/std2020.1-4
Бобачев А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Алгоритмы регуляризации для повышения устойчивости решения обратной задачи при прецизионном мониторинге удельных электрических сопротивлений методом ВЭЗ // Сейсмические приборы 2020б. Т. 56, № 3. С.61–82. https://doi.org/10.21455/si2020.3-4
Богданов М.И., Калинин В.В., Модин И.Н. Применение высокоточных низкочастотных электроразведочных комплексов для ведения длительного мониторинга опасных инженерно-геологических процессов // Инженерные изыскания. 2013. № 10–11. С.110–115.
Дещеревский А.В. Фрактальная размерность, показатель Херста и угол наклона спектра временного ряда. М.: ОИФЗ РАН, 1997. 36 с.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И. Тестирование методики оценки параметров фликкер-шума. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 12 с.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Некоторые вопросы методики оценки среднесезонных функций для геофизических данных. М.: ОИФЗ РАН, 1999. 40 с.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Двухкомпонентная модель геофизических процессов: сезонные вариации и фликкер-шум // Доклады Академии наук. 2001. Т. 376, № 1. С.100–105.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. О зависимости сезонных вариаций кажущегося сопротивления от глубины зондирования // Физика Земли. 2004. № 3. С.3–20.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Алгоритм адаптивной оценки сезонных колебаний временных рядов и его тестирование на примере вариаций концентрации СО2 в атмосфере // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 4. С. 147–174. https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-10
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Сидорин А.Я. Спектрально-временные особенности сезонных изменений кажущегося сопротивления // Физика Земли. 1997а. № 3. С.53–63.
Дещеревский А.В., Лукк А.А., Сидорин А.Я. Признаки фликкер-шумовой структуры во временных реализациях геофизических полей // Физика Земли. 1997б. № 7. С.3–19.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических рядов. Ч. 1. Требования к программе обработки // Сейсмические приборы. 2016а. Т. 52, № 1. С.61–82.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 2. WinABD – пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. 2016б. Т. 52, № 3. С.51–80.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Программный пакет ABD – универсальный инструмент для анализа данных режимных наблюдений // Наука и технологические разработки. 2016в. Т. 95, № 4. С.35–48. [Тематический выпуск “Импортозамещение в геофизике”. Ч. 2. Аппаратура и программное обеспечение]. https://doi.org/10.21455/std2016.4-6
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Проблемы анализа временных рядов с пропусками и методы их решения в программе WinABD // Геофизические процессы и биосфера. 2016г. Т. 15, № 3. С. 5–34.
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Метод построения модели геоэлектрического разреза с учетом сезонных вариаций по данным многолетнего мониторинга методом ВЭЗ для поиска предвестников землетрясений // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 4. C.61–80. https://doi.org/10.21455/si2017.4-5
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Построение оптимальной модели геоэлектрического разреза по данным режимных ВЭЗ на примере центральной части Гармского полигона // Геофизические процессы и биосфера. 2018а. Т. 17, № 3. С.109–140. https://doi.org/10.21455/GPB2018.3-7
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Сезонные вариации удельного электрического сопротивления в верхних слоях земной коры // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018б. Т. 45, № 3. С.68–83. https://doi.org/10.21455/VIS2018.3-6
Лукк А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Сидорин И.А. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 210 с. Осташевский М.Г., Сидорин А.Я. Аппаратура для динамической геоэлектрики. М.: Наука, 1990. 206 с.
Осташевский М.Г., Сидорин А.Я. Многофункциональная станция электрического зондирования и результаты ее использования // Комплексные исследования по прогнозу землетрясений / Отв. ред. М.А. Садовский. М.: Наука, 1991. С.182–199.
Сидорин А.Я. Вариации электрического сопротивления верхнего слоя земной коры // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278, № 2. С.330–334.
Сидорин А.Я. Результаты прецизионных наблюдений за вариациями кажущегося сопротивления на Гармском полигоне // Докл. АН СССР. 1986. Т. 290, № 1. С.81–84.
Сидорин А.Я. (ред.). Гармский геофизический полигон. М.: Наука, 1990. 240 с.
Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 192 с. Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электрическое зондирование геологической среды. Ч. 1. М.: МГУ, 1988. 176 с.
Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электрическое зондирование геологической среды. Ч. 2. М.: МГУ, 1992. 200 с.
Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.). Электроразведка методом сопротивлений. М.: МГУ, 1994. 160 с.
Якубовский Ю.В. Электроразведка. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. М.: Недра, 1980. 384 с.
Bobachev A. Ipi2win user’s guide. Moscow: Moscow State University, 2002.
