Doktori értekezés tézisei

Hasonló dokumentumok
Doktori értekezés tézisei FELSZÍNKÖZELI FÖLDTANI SZERKEZETEK VIZSGÁLATA SZEIZMIKUS ÉS EGYENÁRAMÚ GEOELEKTROMOS ADATOK EGYÜTTES INVERZIÓJÁVAL

Inverziós módszerek alkalmazása a geofizikában

FELSZÍNKÖZELI FÖLDTANI SZERKEZETEK VIZSGÁLATA REFRAKCIÓS INVERZIÓS MÓDSZERREL. Paripás Anikó Noémi

TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNYEK

INVERZIÓS MÓDSZERFEJLESZTÉS A FOURIER TRANSZFORMÁLT ZAJÉRZÉKENYSÉGÉNEK CSÖKKENTÉSÉRE

MÉLYFÚRÁSI GEOFIZIKAI ADATOK ÉRTELMEZÉSÉNEK MODERN INVERZIÓS MÓDSZEREI

2-D földtani szerkezetek vizsgálata új geoelektromos inverziós módszerrel

A FOURIER TRANSZFORMÁCIÓ MINT INVERZ FELADAT

Doktori (Phd) értekezés tézisei MÓDSZERFEJLESZTÉS A SORFEJTÉSES INVERZIÓ TERÜLETÉN, LOKÁLISAN 1D ELŐREMODELLEZÉSSEL. Írta: KAVANDA RÉKA

MODERN HULLADÉKLERAKÓK ALJZATSZIGETELÉSI VIZSGÁLATA GEOELEKTROMOS MÓDSZEREKKEL

Hulladéklerakók és környezetük állapotfelmérése geofizikai módszereinek fejlesztése

Geofizikai kutatómódszerek I.

MŰSZAKI FIZIKA II. Földtudományi mérnöki MSc mesterszak. 2017/18 II. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Magnetotellurikus mérések inverziója a látszólagos fajlagos ellenállás eltolódásának figyelembe vételével 1

TERMÉKSZIMULÁCIÓ. Dr. Kovács Zsolt. Végeselem módszer. Elıadó: egyetemi tanár. Termékszimuláció tantárgy 6. elıadás március 22.

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

Alap-ötlet: Karl Friedrich Gauss ( ) valószínűségszámítási háttér: Andrej Markov ( )

A NEHÉZSÉGI ERİTÉR SZINTETIKUS MODELLEZÉSE

MÉRNÖK- ÉS KÖRNYEZETGEOFIZIKA

Doktori értekezés tézisei

MÉRNÖKGEOFIZIKAI SZONDÁZÁSI ADATOK KIÉRTÉKELÉSE ÚJ STATISZTIKAI ELJÁRÁSOKKAL

RUGALMAS HULLÁMOK TERJEDÉSI JELLEMZŐINEK NYOMÁSFÜGGÉSE - ÚJ KŐZETFIZIKAI MODELLEK

Közlekedésépítési andezit geofizikai kutatása

VÉKONYLEMEZEK ELLENÁLLÁS-PONTKÖTÉSEINEK MINŐSÉGCENTRIKUS OPTIMALIZÁLÁSA

GEOSTATISZTIKA. Földtudományi mérnöki MSc, geofizikus-mérnöki szakirány. 2018/2019 I. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Lemez- és gerendaalapok méretezése

Végeselem analízis. 1. el adás

Boda Erika. Budapest

Geoelektromos tomográfia alkalmazása a kőbányászatban

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

MŰSZAKI FIZIKA. Földtudományi mérnöki MSc mesterszak. 2018/19 I. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Általánosan, bármilyen mérés annyit jelent, mint meghatározni, hányszor van meg

GEOSTATISZTIKA II. Geográfus MSc szak. 2019/2020 I. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

HULLADÉKLERAKÓK ÉS KÖRNYEZETÜK ÁLLAPOTFEL-

List of publications. Norbert Péter Szabó PhD. Journal articles. List of publications 1. Department of Geophysics, University of Miskolc

GEOFIZIKAI ÉRTELMEZÉS ÉS TERVEZÉS

Közlemények jegyzéke. Dr. Szabó Norbert Péter. Szakfolyóiratokban megjelent közlemények. Publikációs jegyzék 1. Miskolci Egyetem, Geofizikai Tanszék

Least Squares becslés

Differenciálegyenletek numerikus integrálása április 9.

GEOELECTRICAL METHODS FOR THE INVESTIGATION OF BARRIER SYSTEMS IN MODERN LANDFILLS

A környezetszennyezés folyamatai anyagok migrációja

Bemenet modellezése II.

GEOELEKTROMOS KOLLÉGIUM

Pere Balázs október 20.

A FOURIER TRANSZFORMÁCIÓ MINT INVERZ FELADAT

DIFFERENCIAEGYENLETEK

Geoelektromos módszerfejlesztések mérnökgeofizikai és hidrogeológiai feladatok megoldásához

2 2. Bayesian inversion of 1D local models of electrical resistivity A surv

REGULARIZÁLT INVERZ KARAKTERISZTIKÁKKAL

A mérési eredmény megadása

Nemlineáris anyagviselkedés peridinamikus modellezése. Ladányi Gábor, PhD hallgató

Doktori értekezés tézisei

Egyenáramú geoelektromos elrendezések analóg és numerikus modellezés alapján

Mesterséges Intelligencia I.

Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével

Modellek kalibrációja és a paraméterérzékenységi vizsgálat Kovács Balázs & Szanyi János

23. Indikátorok disszociációs állandójának meghatározása spektrofotometriásan

Irányítási struktúrák összehasonlító vizsgálata. Tóth László Richárd. Pannon Egyetem Vegyészmérnöki és Anyagtudományok Doktori Iskola

17. Diffúzió vizsgálata

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Középértékek és szóródási mutatók

Virtuális Egér. Horváth Zsolt, Schnádenberger Gábor, Varjas Viktor március 20.

Közönséges differenciál egyenletek megoldása numerikus módszerekkel: egylépéses numerikus eljárások

DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI SZAFNER GÁBOR

Új típusú csillag kopolimerek előállítása és funkcionalizálása. Doktori értekezés tézisei. Szanka Amália

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Elektromágneses módszerfejlesztések a mérési adatokban lévő földtani információ hatékonyabb és stabilabb feltárása céljából

25/1. Stacionárius és tranziens megoldás. Kezdeti és végérték tétel.

Konzulensek: Czeglédi Ádám Dr. Bojtár Imre

MEDDŐHÁNYÓK ÉS ZAGYTÁROZÓK KIHORDÁSI

Differenciálegyenletek numerikus megoldása

Dr. Gyurcsek István. Példafeladatok. Helygörbék Bode-diagramok HELYGÖRBÉK, BODE-DIAGRAMOK DR. GYURCSEK ISTVÁN

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

geofizikai vizsgálata

Hajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Tartalomjegyzék. Typotex Kiadó III. Tartalomjegyzék

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

MTA DOKTORI ÉRTEKEZÉS

Finite Element Methods for Active Contour Models and Balloons for 2D and 3D Images

Line aris f uggv enyilleszt es m arcius 19.

I. melléklet: A kar oktatói-kutatói nemzetközi szakmai-tudományos szervezetekben viselt tisztségei

Szerkezetek numerikus modellezése az építőmérnöki gyakorlatban

Feladatok a Diffrenciálegyenletek IV témakörhöz. 1. Határozzuk meg következő differenciálegyenletek általános megoldását a próba függvény módszerrel.

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Normák, kondíciószám

Modellezés és szimuláció. Szatmári József SZTE Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék

Eddig csak a polinom x-ben felvett értékét kerestük

Közönséges differenciálegyenletek megoldása Mapleben

A Megyeri híd terhelésvizsgálatának támogatása földi lézerszkenneléssel

Nyugat-Magyarországi Egyetem. DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Szökevényforrások kimutatásának lehetősége szonár mérésekkel.

TERMÉKEK MŐSZAKI TERVEZÉSE Megbízhatóságra, élettartamra tervezés I.

4/24/12. Regresszióanalízis. Legkisebb négyzetek elve. Regresszióanalízis

EGYIRÁNYBAN ER SÍTETT KOMPOZIT RUDAK HAJLÍTÓ KARAKTERISZTIKÁJÁNAK ÉS TÖNKREMENETELI FOLYAMATÁNAK ELEMZÉSE

Tartalomjegyzék. Typotex Kiadó, 2010

3. (b) Kereszthatások. Utolsó módosítás: április 1. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

dinamikai tulajdonságai

Újfajta, automatikus, döntési fa alapú adatbányászati módszer idősorok osztályozására

Földi lézerszkennelés mérnökgeodéziai célú alkalmazása PhD értekezés tézisei

Kádár István 1 Dr. Nagy László 1 1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem,

Átírás:

Doktori értekezés tézisei VÁLTOZÓ RÉTEGVASTAGSÁGÚ INHOMOGÉN SZEIZMIKUS HULLÁMVEZET İ BEN TERJED İ LOVE-TÍPUSÚ HULLÁMOK DISZPERZIÓS RELÁCIÓJA; AZ ABSZORPCIÓS-DISZPERZIÓS JELLEMZ İ K INVERZIÓJA Írta: Dobróka Mihály Miskolc 1994.

1. A WKB közelítés elsı rendjében, közelítı feszültségi peremfeltételekkel levezettem a lassan változó telepvastagságú háromréteges szeizmikus hullámvezetı ben terjedı Love-típusú telephullámok abszorpciós-diszperziós relációit és amplitúdó-mélység függvényeit. a/ Megadtam a WKB közelítés érvényességének feltételeit - a χ << 1 szeparálhatósági feltételt s - a χ << 1 linearizálhatósági feltételt és l - a χ << 1 a közelítés pontosságát kifejezı feltétel. g A komplex diszperziós reláció numerikus megoldásával példaként felvett modellen meghatároztam ezeket a mennyiségeket a hely függvényeként és igazoltam a WKB közelítés érvényességét. b/ Bevezettem a fázissebesség, a csoportsebesség és az abszorpciós tényezı vastagságérzékenységi függvényeit. Az abszorpciós-diszperziós reláció numerikus megoldásai alapján kimutattam, hogy - ezek nagy frekvencián és a levágási (cutt-off) frekvencia köze-lében egyaránt zérushoz tartanak, - az Airy frekvencia közelében maximumot vesznek fel, - a görbék maximuma és frekvencia szerinti változása a hullám-vezetı különbözı pontjain eltérı lehet. Megállapítottam, hogy a vastagságérzékenységi függvények alapján kijelölhetı az az Airy frekvencia körüli frekvencia intervallum, amelyben a vezetett hullám abszorpciós-diszperziós jellemzı i alapján a vastagság változása kutatható. c/ A közeg disszipatív tulajdonságainak leírására bevezettem egy kombinált - határesetben a konstans Q ill. a Kelvin-Voigt modellt visszaadó - anyagmodellt. Az ezzel levezetett komplex diszperziós reláció numerikus megoldásai alapján megállapítottam, hogy a kombinált anyagmodell alkalmazása a fázis- és csoportsebességeket nem befolyásolja észrevehetı en, az abszorpciós tényezı frekvenciafüggését a modell jósági ténye- - 1 -

zı jétı l és retardálási idejétı l függı en - a két határeset között - döntı en meghatározza. 2. Közelítı feszültségi peremfeltételek alkalmazásával WKB közelítésben levezettem a sokréteges, változó vastagsággal jellemezhetı szeizmikus hullámvezetı Love-típusú telephullámainak komplex diszperziós egyenletét és amplitúdómélység függvényeit. Az abszorpciós-diszperziós reláció numerikus megoldásai alapján ötréteges hullámvezetı re megadtam a fázis- és csoportsebesség, valamint az abszorpciós tényezı legkisebb transzverzális testhullámsebességő réteg vastagságára vonatkozó érzékenységi függvényeit. 3. Levezettem a WKB közelítés elsı rendjében a háromréteges, változó vastagságú, horizontális és vertikális irányban egyaránt gyengén inhomogén szeizmikus hullámvezetı ben terjedı Love-típusú telephullámok komplex diszperziós relációit és elmozdulás függvényei. Meghatároztam a közelítés érvényességének feltételeit. A kapott eredmények alapján megadtam a horizontálisan inhomogén változó vastagságú hullámvezetı re vonatkozó abszorpciós-diszperziós egyenletet is. 4. Kimutattam, hogy ekvivalencia áll fenn az állandó vastagságú horizontálisan inhomogén és a változó vastagságú rétegenként homogén szeizmikus hullámvezetı szerkezetek között. Az ekvivalencia numerikus vizsgálatára egy eljárást dolgoztam ki, amelynek alkalmazásával egy példaként választott modellen bemutattam az ekvivalencia frekvenciafüggését. 5. Egzakt feszültségi peremfeltétel alkalmazásával WKB-közelítésben megadtam a sokréteges, változó rétegvastagságú szeizmikus hullámvezetı szerkezet Lovetípusú hullámainak - a vastagság függvény horizontális koordináta szerinti deriváltját is tartalmazó - komplex diszperziós relációját. Az egyenlet numerikus megoldásával bemutattam a közelítı és az egzakt peremfeltétellel kapott sebesség-diszperziós görbék eltérését. Megadtam (az egyszerő bb) a közelítı peremfeltételek alkalmazhatóságának feltételét és igazoltam, hogy a korábbiakban numerikus vizsgálatok céljára alkalmazott modelleken a feltétel teljesült. - 2 -

6. A mélybeli hullámvezetı szerkezet Love-típusú vezetett hullámainak leírásában WKB közelítésben elért eredmények mérnökgeofizikai célú alkalmazási lehetı - ségét megadva levezettem a felszíni Love-típusú vezetett hullámok komplex diszperziós relációját változó rétegvastagságú hullámvezetı szerkezetre is. 7. Inverziós algoritmust és programot dolgoztam ki a horizontálisan rétegzett, rétegenként homogén szerkezet Love-típusú vezetett hullámai abszorpciós tényezı - jének, valamint fázis- és csoportsebesség adatainak joint inverziójára. Inverziós vizsgálataimban - Igazoltam, hogy a vezetett hullámok abszorpciós-diszperziós jellemzı i-nek (transzverzális testhullám sebességekre ill. a reciprok jósági tényezı re vonatkoztatott) érzékenységi függvényei annak eldöntésére is alkalmasak, hogy mely paramétereket kell elı zetesen ismertnek választanunk az inverzió során. - Hibával terhelt, szimulált adatokon igazoltam, hogy az abszorpciós tényezı fázis- és/vagy csoportsebességekkel együtt történı inverziója az egyedi inverzióhoz képest pontosabb eredményt szolgáltat. - Az abszorpciós diszperziós adatoknak egy a leggyakoribb érték módszer (MFV) szerinti súlyokkal definiált IRLS (Iteratively Reweighted Least Squares) joint inverziós eljárással történı inverzióját kiugró hibákkal terhelt szintetikus adatrendszeren vizsgálva megállapítottam, hogy az MFV-IRLS eljárás a legkisebb négyzetek elve szerinti eljáráshoz viszonyítva jelentı s rezisztenciával bír a kiugró adatokkal szemben. 8. A változó vastagságú hullámvezetı szerkezet vastagságfüggvényének Lovetípusú telephullámok frekvenciafüggı futási idı adatai inverziójával történı meghatározására egzakt horizontális inverziós eljárás algoritmusát és programját dolgoztam ki, amelyben az ismeretlen vastagságfüggvényt hatványfüggvények szerinti sorfejtés alakjában veszem fel a sorfejtés együtthatóit ismeretlennek te- - 3 -

kintve. Az eljárást Gauss eloszlást követı illetve kiugró hibákkal terhelt szintetikus adatokon teszteltem. Ennek során igazoltam az eljárás pontosságát és kiugró adatokkal szemben mutatott rezisztenciáját. 9. A változó vastagságú, horizontálisan inhomogén hullámvezetı szerkezet jellemzı inek meghatározására közelítı horizontális inverziós eljárást dolgoztam ki: Az eljárás két lépésbı l áll: - tomográfiai inverzióból, amelyben az integrális bemenı adatokból (pl. frekvenciafüggı futási idı k) a lokális, a hullámvezetı adott pontján érvényes frekvenciafüggı fázis- és csoportsebességet és az abszorpciós tényezı t állítjuk elı, - vertikális inverzióból, amelyben a tomográfiai rekonstrukcióval kapott adatok egyedi vagy joint inverziójával a hullámvezetı különbözı pontjaiban a lokális vastagságot ill. transzverzális testhullám sebességet (vagy egyéb anyagi jellemzı t) állítjuk elı. Az eljárást Gauss eloszlású ill. kiugró hibákkal terhelt szintetikus adatokon teszteltem és igazoltam, hogy az eljárás megfelelı en pontos és a kiugró adatokkal szemben elegendı en rezisztens. 10. Javaslatot tettem két általánosan alkalmazott eljárás - a konjugált gradiens (CG), a SIRT (Simultaneous Iterative Reconstruction Tchnique) módszerek - módosítására a kiugró adatok hatását redukáló (MFV vagy Cauchy) súlymátrixnak az algoritmusba történı beépítésével. A súlyozott CG és SIRT módszerek mő ködését szintetikus adatokon teszteltem és igazoltam azok kiugró adatokra vonatkozó (az eredeti eljárásokhoz képest) jelentı sen megnövelt rezisztenciáját. - 4 -

AZ ÉRTEKEZÉS TÉMAKÖRÉBEN MEGJELENT PUBLIKÁCIÓK Dobróka, M. 1987. Love seam-waves in a horizontally inhomogeneous three-layered medium. Geophysical Prospecting 35, 512-516. Dobróka, M. 1988. On the absorption-dispersion characteristics of channel waves propagating in coal seams of varying thickness. Geophysical Prospecting 36, 318-331. Dobróka, M. 1988. Love-típusú telephullámok elmozdulásfüggvényei és abszorpciósdiszperziós tulajdonságai I: horizontálisan homogén földtani szerkezet. Magyar Geofizika XXVIII. évf. 1.sz. 20-33.o. Dobróka, M. 1988. Love-típusú telephullámok elmozdulásfüggvényei és abszorpciósdiszperziós tulajdonságai II: horizontálisan inhomogén földtani szerkezet. Magyar Geofizika XXVIII. évf. 4-5.sz. 121-139.o. Dobróka, M. 1988. Love-típusú telephullámok elmozdulásfüggvényei és abszorpciósdiszperziós tulajdonságai III: változó telepvastagságú földtani szerkezet, Magyar Geofizika XXVIII. évf. 1-2.sz. 1-12.o. Danilov, V.N., Dobróka, M. and Yamshikov, V.Sz. 1989. The propagation of channel waves in a coal seam with horizontal and vertical inhomogeneities. Geophysical Transactions, Vol. 35. No. 3. 199-208. Dobróka M., Gyulai, Á., Ormos, T., Csókás, J. and Dresen, L. 1991. Joint inversion of seismic and geoelectric data recorded in an underground coal mine. Geophysical Prospecting 39, 643-665. Dobróka, M. 1993. Tomographic reconstruction by means of normalized data - an approach to the channel wave tomography problem. Ann. Univ. Sci. Bud. Rol. Eötv. Nom. Sectio Geophysica et Meteorologica, Tom 9, 51-78. Dobróka, M. 1993. The propagation of Love seam-waves in coal seam structures with lateral inhomogeneity - an aplitude inversion method. Ann. Univ. Sci. Bud. Rol. Eötv. Nom. Sectio Geophysica et Meteorologica, Tom 9, 27-50. - 5 -

Konferencia elı adások Dobróka, M. 1986. Love channel waves in coal seams of varying thickness. 48th EAEG Meeting, Ostend 3-6 June, 1986. Breitzke, M., Csókás, J., Dobróka, M., Dresen, L., Gyulai, Á., Ormos, T. 1986. Bányabeli geoelektromos és szeizmikus mérések bonyolult széntelepes összletek vizsgálatára. 15. Geofizikai Vándorgyő lés, Miskolc-Egyetemváros, 1986. május 27-28. Elı adások kivonata pp. 14. Dresen, L., Csókás, J., Dobróka, M., Gyulai, Á., Ormos, T. 1989. On the influence of model and measurement errors in the inversion of the in mine measured geoelectric and seismic data. 34th International Geophysical Symposium, Budapest, 1989. szeptember 4-8. Proceedings pp. 195. Dresen, L., Dobróka, M., Gyulai, Á., Ormos, T., Csókás, J. 1991. Joint inversion of seismic and geoelectric data recorded in an underground coal mine. 53rd EAEG Meeting Florence 26-30 May, 1991. Dobróka, M., Ormos, T., Gyulai, Á. 1991. Joint Inversion von untertägigen VSP-und Geoelektrik Messungen als Hilfe zur Interpretation von flözwellenseismischen Messungen. 51. DGG Tagung, Bochum 1991. március 11-15. Dobróka, M., Dresen, L., Gyulai, Á., Hering, A., Misiek, R. 1992. A joint inversion algorithm to process geoelectric and surface wave seismic data. 54th EAEG Meeting, Paris 1-5 June, 1992. - 6 -