Развитие программно-алгоритмических средств для обработки и интерпретации данных мониторинга методом электротомографии
https://doi.org/10.25205/1818-7900-2023-21-3-32-45
Аннотация
Метод электротомографии с каждым годом все более широко применяется для решения самых разных задач. Например, в археологических раскопках, в задачах контроля хвостохранилищ, инженерных изысканиях, для изучения разломных структур, мониторинговых исследований в сейсмоактивных районах. Для формирования подходов к решению проблемы прогнозирования сейсмических событий необходимо выполнять достаточно длительные наблюдения, что приводит к необходимости рассматривать большие массивы исходных данных, интерпретировать значительный объем полевых материалов. В связи с этим актуально применение и развитие современных компьютерных средств обработки и интерпретации результатов регулярных наблюдений. Целью данной работы является модернизация и развитие программного комплекса решения прямых и обратных задач Direct-Inverse-Solver (DiInSo) для обработки, интерпретации и анализа данных мониторинга методом электротомографии.
Ключевые слова
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-27-10050, https://rscf.ru/ project/23-27-10050/
Об авторах
Н. Н. Неведрова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Неведрова Нина Николаевна, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник
Новосибирск
ResearcherID O-2143-2015
А. Е. Шалагинов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный технический университет
Россия
Россия
Шалагинов Александр Евгеньевич, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник
Новосибирск
ResearcherID O-2200-2017
А. В. Мариненко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН
Россия
Россия
Мариненко Аркадий Вадимович, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник
Новосибирск
ResearcherID AAU-7664-2020
И. О. Шапаренко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Шапаренко Илья Олегович, младший научный сотрудник
Новосибирск
ResearcherID I-9677-2018
Список литературы
1. Добровольский И. П. Теория подготовки тектонического землетрясения. М.: ИФЗ АН ССР, 1991. 217 с.
2. Добровольский И. П. О проблеме прогноза тектонического землетрясения // Геофизические исследования. 2010. Т. 11. № 1. С. 35–46.
3. Моги К. Предсказание землетрясений. М.: Мир, 1988.
4. Рыбин А. К., Баталева Е. А., Александров П. Н., Непеина К. С. Электромагнитные исследования современных геодинамических процессов литосферы областей внутриконтинентальной орогении на примере Тянь-Шаня // Физика Земли. 2022. Т. 68. № 5. С. 98–115.
5. Сидорин А. Я. Выдающееся достижение Российской академии наук: успешный прогноз землетрясения в Японии 11 марта 2011 г. // Геофизические процессы и биосфера. 2011. Т. 10. № 1. С. 5.
6. Du X. B. Two types of changes in apparent resistivity in earthquake prediction. Science China Earth Sciences, January 2011, Volume 54, Issue 1, pp 145–156. DOI: doi: 10.1007/s11430-010-4031-y
7. Du X. B., An Z., Yan R., Ye Q., Fan Y., et. al. Changes in Apparent Resistivity in the Late Preparation Stages of Strong Earthquakes in Earthquake. Research and Analysis in Statistical Studies, Observations and Planning, Dr Sebastiano D’Amico (Ed.), 2012. pp. 199–220.
8. Konstantaras A., Fouskitakis, G. N., Makris, J. P., and Vallianatos, F. Stochastic analysis of geo-electric field singularities as seismically correlated candidates. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2008, 8, pp. 1451–1462, DOI: 10.5194/nhess-8-1451-200
9. Zhao Y. L. Geoelectric Precursors to Strong Earthquakes in China. Tectonophysics, 1994, Vol. 233, No. 1, 2, pp. 99–113.
10. Ma Li, Ghen J., Chen Q. Features of Precursor Field before and after Datong Yangao Earthquake Swarm. J. Earth. Pred. Res., 1995, Vol. 4, No. 1, pp. 71–76.
11. Du X.-B., Li N., Ye Q., Ma Z.-H., Yan R. A Possible Reason for the Anisotropic Changes in Apparent Resistivity Near the Focal Region of Strong Earthquake. Chinese Journal of Geophysics, 2007. Vol. 50, № 6, pp. 1555–1565.
12. Xie T., Lu J., Ren Y. and Zhao M. Analysis on Apparent Resistivity variations of Garzê Station before the 2013 Lushan MS7 Earthquake. Earthquake research in China, 2014, (3), pp. 388–402.
13. Wang K., Qi-Fu Chen, Shihong Sun, and Andong Wang. Predicting the 1975 Haicheng Earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 2006, 96, pp. 757–795.
14. Светов Б. С. Электромагнитный мониторинг сейсмотектонических процессов // Известия вузов. Геология и разведка. 1982. № 2. С. 9–115.
15. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 313 с.
16. Соболев Г. А., Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 с.
17. Соболев Г. А. Методология, результаты и проблемы прогноза землетрясений // Вестник РАН. 2015. Т. 85. №3. С. 203–209.
18. Брагин В. Д. Активный электромагнитный мониторинг территории Бишкекского прогностического полигона: Дис. …канд. физ.-мат. наук. М., 2001. 135 с
19. Идармачев Ш. Г., Алиев М. М. Вариации кажущегося сопротивления горных пород в период Кизилюртовского землетрясения 1999 г. в Дагестане // Геофизические исследования. 2013. Т. 14. №2. С. 15–25.
20. Баталева Е. А., Мухамадеева В. А. Комплексный электромагнитный мониторинг геодинамических процессов Северного Тянь-Шаня (Бишкекский геодинамический полигон) // Geodynamics & Tectonophysics. 2018. № 2. С. 461–487. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-2-0356
21. Rymarczyk T., Kłosowski G., Tchórzewski P., Cieplak T., Kozłowski E. Area monitoring using the ERT method with multisensor electrodes. Przegląd Elektrotechniczny, 2019, 95 (1), pp. 153–156.
22. Неведрова Н. Н., Шалагинов А. Е. Мониторинг электромагнитных параметров в зоне сейсмической активизации Горного Алтая // Геофизика. 2015. № 1. С. 31–40.
23. Nevedrova N. N., Sanchaa A. M., Shalaginov A. E., Babushkin S. M. Electromagnetic monitoring in the region of seismic activization (on the Gorny Altai (Russia) example) // Geodesy and Geodynamics, 2019, 10 (6), pp. 460–470. https://doi.org/10.1016/j.geog.2019.06.001
24. Шапаренко И. О., Неведрова Н. Н. Мониторинг разломных зон методом электротомографии (на примере Горного Алтая) // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Материалы докладов VII Международного симпозиума. 2018. С. 439–443.
25. Ramachandran K., Tapp B., Rigsby T., Lewallen E. Imaging of fault and fracture controls in the Arbuckle-Simpson aquifer, Southern Oklahoma, USA, through electrical resistivity sounding and tomography methods // International Journal of Geophysics, 2012, pp. 132–142
26. Nevedrova N. N., Sanchaa A. M., Shaparenko I. O. Geoelectrical structure and monitoring in fault zones of Uimon depression in Gorny Altai region using electromagnetic methods // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – IOP Publishing. 2021. V. 929, №. 1, pp. 012–025.
27. Шапаренко И. О., Неведрова Н. Н., Мариненко А. В., Суродина И. В. Анализ эффективности программных комплексов электротомографии для интерпретации полевых данных в сейсмоактивных районах (на примере Горного Алтая) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2023. № 2(54). С. 41–50.
28. Schutze C., Friedel S. and Jacobs F. Detection of three-dimensional transport processes in porous aquifers using geoelectrical quotient tomography. European Journal of Environment and Engineering Geophysics, 2022, №7, p. 3–19.
29. Labrecque D. J. and Yang X. Difference Inversion of ERT Data: a Fast Inversion Method for 3-D in Situ Monitoring. Journal of Environmental and Engineering Geophysics, 2001, vol. 5, p. 83–90.
30. Деев Е. В., Зольников И. Д., Турова И. В., Русанов Г. Г., Ряполова Ю. М., Неведрова Н. Н., Котлер С. А. Палеоземлетрясения в Уймонской внутригорной впадине // Геология и геофизика, 2018. Т. 59, № 4. С. 437–452.
31. Деев Е. В., Неведрова Н. Н., Русанов Г. Г., Санчаа А. М., Бабушкин С. М., Кречетов Д. В., Ельцов И. Н., Зольников И. Д. Новые данные о строении Уймонской межгорной впадины (Горный Алтай) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2012. №1 (9). С. 15–23.
Рецензия
Для цитирования:
Неведрова Н.Н., Шалагинов А.Е., Мариненко А.В., Шапаренко И.О. Развитие программно-алгоритмических средств для обработки и интерпретации данных мониторинга методом электротомографии. Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2023;21(3):32-45. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2023-21-3-32-45
For citation:
Nevedrova N.N., Shalaginov A.E., Marinenko A.V., Shaparenko I.O. Software and Algorithmic Tools Development for Processing and Interpretation Electrotomography Monitoring Data. Vestnik NSU. Series: Information Technologies. 2023;21(3):32-45. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/1818-7900-2023-21-3-32-45
Просмотров:
134
Послать статью по эл. почте 