Введение к работе
Актуальность тсш. Методы линейных трансформаций аномальных
потенциальных полей являются важным рабочим инструментом
извлечения информации о строении изучаемой среды по данным
наблюдений.
В настоящее время линейные трансформации не находят должного применения в практической деятельности геофизиков, что объясняется рядом объективных факторов.
I)Широков . развитие получили методы моделирования аномальных полей.
2)Существувдиэ в настоящее время методы линейных трансформаций не позволяют получать наделение результата с необходимой точностью. Это связанно с тем, что большая часть методов разработана для идеализированного случая задания одного элемента поля на гоизонтальной плоскости (прямой), в равномерной сети точек. В реальной ситуации поле задано в узлах неравномерной сети на произвольном рельефе земной поверхности к тому, жэ могут быть заданы значения не только поля, но и его производных.
3) Одним из главных рабочих инструментов в работе геофизика стал персональный компютер, для которого практически не' разработанно соответствующих программных комплексов.
В этой связи, очевидной является необходимость поиска новых подходов к решению задачи нахождения линейных трансформаций и разработки новых методов - более адекватных реальной практической ситуации. Очевидна также необходимость разработки пакетов прикладных программ на основе этих методов, для персональных ЭВМ с учетом особенностей, присущих работе с геофизической информацией (графическое отображение результатов, диалоговый режим и т.д.).
- г -
В.Н. Страховым разработан вариационный подход, в основе которого -аппроксимация наблюдаемого поля фиктивными источниками, расположенными в априорно заданном объемном носителе. В рамках этого подхода В.Н.Страхов разработал теорию и алгоритмы новых численных методов нахождения линейных трансформаций, пригодные для двух - и трехмерных задач, в случае наблюдения одного или нескольких элементов поля при произвольной (пространственной) сети наблюдений.
Цель работы. Главная цель настоящей диссертационной работы -практически показать эффективность указанного подхода к нахоздению линейных трансформаций потенциалььых полей; программно реализовать и всесторонне исследовать новые численные методы (нахождения линейных трансформаций, авторегуляризации, _ сеточного кваэигармонического продолжения в область источников) на точность, устойчивость и эффективность; кроме этого, разработать на основе новых алгоритмов пакет прикладных программ с учетом современных требований геофизической практики, и создать методическую основу его использования."
Научная новизна. Новые алгоритмы программно реализованы и проведены обширные вычислительные эксперименты на модельных и практических примерах. Эксперимент проводился на строгой методической основе, учитывающей особенности геофизических наблюдений. Работа показала очевидную эффективность нового подхода, в метода - высокую точность и устойчивость. На основе новых методов разработан пакет прикладных программ М0ГМ-ТРАН2 для персональных ЭВМ типа IBM-PC, позволяющий вычислять линейные трансформации потенциальных полей в двухмерном случае. В качестве входных данных пакета может выступать поле или его производные,
- з -заданные на произвольном рельефе, в сквакине или на любом другом уровне ( например, данные аэрометодов).
Практическая ценность работа. Пакет прикладных программ МОГМ-ТРАН2 отвечает современным требованиям, предъявляемым к разработке программного обеспечения и может быть использован в практике произодственнбй и научной деятельности геофизических организаций. Программы пакета приобретены ведущими геофизическими организациями России и СНГ (КазНИИгеофизика, ВНИИГеоИНформСистем ЫНТН "ГЕОС", Центр региональных геофизических и геоэкологических исследований "ГЕОН")..
Апробащш работа. Основные результаты работы докладывались на Международной конференции "Некорректно поставленные задачи в естественных науках" (г. .Москва, 1991), Международном семинаре "Вопроси теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей"(г.Москва, 1993).
Публикации. По теме диссертации опубликованно Б работ.
Структура н ' объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и альбома графических приложений. Содорхит 104 страницы основного текста, 4 таблицы, 11 рисунков данных в основном тексте и 463 рисунка данных в альбоме графических приложений, список литературы из 287 наименований.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю академику РАН В.Н.Страхову, без постоянной поддержки и внимания которого работа была бы невозможна.