Inversia si determinarea profilului vitezelor undelor

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Inversia si determinarea profilului vitezelor undelor

Faza de inversie se poate executa doar dupa ce ati efectuat analiza spectrala. In fereastra sunt afisate punctele asupra carora va fi efectuata inversia si graficul spectrului viteze-frecvente.

Ca prim pas este necesara setarea modelului terenului pe care se bazeaza prelucrarea. Daca a fost definit un model preliminar in faza de analiza spectrala acesta va fi copiat automat.

 

Parametrii de definit sunt:

 

numar strate;

grosime minima de cercetare;

grosime initiala de cercetare;

grosime maxima de cercetare;

greutate volumica;

greutate volumica in stare saturata;

prezenta apei;

coeficientul Poisson;

viteza minima a undei admisibila pentru strat;

viteza undei pentru prima incercare;

viteza maxima a undei admisibila pentru strat;

 

Rezultatul inversiei este foarte dependent de setarile alese pentru model deci este bine ca utilizatorul sa modifice parametrii de setup conform propriilor necesitati.

 

 

6_2018

 

7_2018

 

Pentru a determina modelul de stratigrafie al terenului care genereaza o curba de dispersie similara celei obtinute de cercetarea experimentala, programul aplica un algoritm euristic. Plecand de la modelul stabilit de utilizator, programul construieste un set de modele compatibile si pentru fiecare dintre acestea compara curba de dispersie generata cu cea a cercetarii experimentale. Generarea de modele este formulata astfel incat sa minimizeze valoarea unei functii obiectiv care calculeaza eficienta solutiei data de model. Numarul maxim de modele de generat poate fi selectat de catre utilizator si trebuie ales astfel incat sa fie procesate un numar suficient de mare de incercari. Se poate calcula direct evolutia valorii functiei obiectiv; acest parametru se poate dovedi un indicator eficient pentru alegerea numarului de modele de generat.

 

Programul permite vizualizarea modelului cu factor de neadaptare minim, modelul cu eroare procentuala minima si furnizeaza calculul paralel al tuturor modelelor examinate permitand utilizatorului sa aleaga modelul de utilizat dintre cele examinate.

 

Se pot de asemenea impune restrictii de calcul pentru program. Se poate alege, pentru fiecare strat, o viteza si o grosime fixe care nu vor fi optimizate in calcul si se pot utiliza modele de stratigrafie care nu permit inversia vitezelor intre strate.

 

Output-ul grafic poate evidentia si modurile superioare identificate pentru modelul ales ca solutie in timp ce rezultatele calculului sunt sintetizate in gridul inferior.

 

Alte operatii care pot fi efectuate:

 

exportarea imaginii vizualizate;

adaptarea dimensiunilor textelor;

instrumente grafice de tip zoom, pan, etc.

 

Note teoriche

Spettro f-k

Il metodo di elaborazione dei dati si basa sulla trasformata di Fourier e consiste nella trasformazione dei dati sperimentali dal dominio spazio-tempo a domini differenti, nei quali la curva di dispersione viene agevolmente ricavata dai massimi spettrali.

Applicando una doppia trasformata di Fourier ai dati di campo, la curva di dispersione può essere identificata come i massimi nel grafico frequenza-velocità di fase (f-c) o in quello frequenza-numero d’onda (f-k) in cui il numero d’onda (k) corrisponde al reciproco della lunghezza d’onda.

 

In teoria, i metodi basati sulla trasformata di Fourier permettono di identificare anche i diversi modi di propagazione delle onde Rayleigh ovvero i modi in cui può “oscillare” il terreno energizzato.

 

Dal picking sullo spettro f-k e tramite un algoritmo di interpolazione vengono ricavate la curve di dispersione di campagna per ogni modo.

 

Inversione

Il processo d’inversione dei dati sperimentali è l’ultimo dei passaggi da svolgere e fornisce il profilo della velocità delle onde di taglio derivante dalle caratteristiche di dispersione osservate dai dati sperimentali.

L’inversione infatti consiste in un processo atto a determinare quel modello del sottosuolo che risulta avere una curva di dispersione più vicina possibile a quella ricavata dai dati di campagna.

Per fare questo è necessario risolvere quindi un problema diretto: si simula la risposta di un terreno ipotetico di cui si conoscono a priori alcuni parametri per ricostruire la cosiddetta curva di dispersione teorica.

Successivamente si esegue un’operazione di calibrazione detta anche ottimizzazione in cui viene minimizzata in maniera iterativa una funzione di misfit fra la curva di dispersione sperimentale e quella teorica identificando i parametri del modello.

 

 


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