Kombinierte gitterfreie Modellierung und Inversion elektromagnetischer Daten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes wurde ein neuartiges Verfahren zur zweidimensionalen Modellierung und Inversion von elektromagnetischen und geoelektrischen Daten vorgestellt. Weiterhin wurde, basierend auf den Entwicklungen zur mangetotellurischen Modellierung, ein Verfahren implementiert, welches die zweidimensionale, dünnbesetzte Inversion von magnetotellurischen Daten ermöglicht. Im Gegensatz zu etablierten Simmulationsverfahren, verwendet diese neu entwickelte Methode kein numerisches Gitter zur Diskretisierung der partiellen Differentialgleichungen. Es genügen lediglich im Modellraum gleichmäßig verteilte Punkte zur Berechnung der Diskretisierung. Durch die Vermeidung eines starren Gitters zur Berechnung der Diskretisierung können sich numerische Vorteile ergeben, welche schwer durch eine starre Gitterdiskretisierung realisierbar sind. Komplexe Modellgeometrien können besser diskretisiert werden und der rechnerische Aufwand, ein qualitativ hochwertiges Gitter zu erzeugen, entfällt. Es konnten verschiedene neue Ansätze in der numerischen Modellierung entwickelt werden, welche die gitterfreien Berechnungen schneller und effizienter machen. Weiterhin wurden die schon vorhandenen Programmstrukturen auf die Simulation von geoelektrischen Methoden überführt. Es ist nun möglich auch geoelektrische Simulationen zu berechnen. Das im letzten Teil der Arbeit vorgestellte Inversionsverfahren verwendet einen neuartigen Minimierungsalgorithmus, welcher in der Form noch nicht in elektromagnetischen und geoelektrischen Inversionsverfahren verwendet wurde. Tests mit Hilfe von synthetische Datensätzen, wobei blockförmige Leitfähigkeitsanomalien innerhalb eines homogenen Halbraumes rekonstruiert wurden, zeigen die Anwendbarkeit des Algorithmus.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Sparse Joint Inversion of Electromagnetic and Electrical Resistivity Data“, 28. Schmucker-Weidelt-Kolloquium für Elektromagnetische Tiefenforschung : Haltern am See, 23.-27. September 2019
Wittke, J.
- „Sparse Joint Inversion of Electromagnetic and Electrical Resistivity Data”, IUGG 2019, Montreal, Kanada
Wittke, J.
