Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bendoraitis, Daina Popic
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/21707
Resumo: Tomography is today the standard tool in velocity model building. It is a fundamental part of the seismic method, whose purpose is to obtain accurate images of the interior of the planet. In this work, a traveltime tomography based on the discretization of velocity models by radial basis functions was proposed. The tomographic inversion can be divided in two major steps. The first one is the direct problem, whose purpose is to obtain the traveltimes and raypaths. It was solved with an algorithm based on the eikonal equation. The second step is the inverse problem, that aims to recover the coefficients of the radial basis functions. The Gauss-Newton method was used in conjunction with the conjugate gradient. It has been shown that using the eikonal equation in the forward modeling allows positioning sources and receivers in any region of the model, without the need for further processing of the traveltime matrix. Other advantages are the possibility of working with high velocity contrasts and the absence of shadow zones. The radial basis functions can represent velocity models with a reduced number of parameters. The points can be positioned without prior information. However, the σ parameter of the Gaussian radial base function has a high sensitivity. The results of the experiments show that the developed inversion tool is able to retrieve the parameters of the models represented by these functions.
id UFRJ_07104613f53cdea44c96c59e9d0d6272
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/21707
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radialTomografiaFunções de base radialProblema inversoEngenharia CivilTomography is today the standard tool in velocity model building. It is a fundamental part of the seismic method, whose purpose is to obtain accurate images of the interior of the planet. In this work, a traveltime tomography based on the discretization of velocity models by radial basis functions was proposed. The tomographic inversion can be divided in two major steps. The first one is the direct problem, whose purpose is to obtain the traveltimes and raypaths. It was solved with an algorithm based on the eikonal equation. The second step is the inverse problem, that aims to recover the coefficients of the radial basis functions. The Gauss-Newton method was used in conjunction with the conjugate gradient. It has been shown that using the eikonal equation in the forward modeling allows positioning sources and receivers in any region of the model, without the need for further processing of the traveltime matrix. Other advantages are the possibility of working with high velocity contrasts and the absence of shadow zones. The radial basis functions can represent velocity models with a reduced number of parameters. The points can be positioned without prior information. However, the σ parameter of the Gaussian radial base function has a high sensitivity. The results of the experiments show that the developed inversion tool is able to retrieve the parameters of the models represented by these functions.A tomografia é hoje a ferramenta padrão na construção de modelos de velocidade. Ela é parte fundamental do método sísmico, cujo objetivo é gerar imagens precisas do interior do planeta. No presente trabalho foi proposta uma tomografia por tempos de trânsito baseada na discretização de modelos de velocidade por funções de base radial. Duas etapas maiores constituem a inversão tomográfica. A primeira delas é o problema direto, ou modelagem, cujo propósito é fornecer os tempos de trânsito e trajetórias de raios que passam pelo modelo. Ele foi resolvido com um algoritmo baseado na equação eikonal. A segunda etapa é o problema inverso que tem por objetivo, neste trabalho, recuperar os coeficientes das funções de base radial. O método de Gauss-Newton foi utilizado em conjunto com o gradiente conjugado. Mostrou-se que a modelagem usando a equação eikonal permite inserir fontes e receptores em qualquer região do modelo, sem a necessidade de tratamento adicional da matriz de tempos de trânsito. Outras vantagens são a possibilidade de se trabalhar com altos contrastes de velocidade e a ausência de zonas de sombra. As funções de base radial podem representar modelos de velocidade com número reduzido de parâmetros. Há flexibilidade na parametrização: os pontos podem ser posicionados sem necessidade de informação a priori. No entanto, o parâmetro σ da função de base radial gaussiana apresenta muita sensibilidade. Os resultados dos experimentos mostram que a ferramenta de inversão desenvolvida é capaz de recuperar os parâmetros dos modelos representados por estas funções.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJMansur, Webe Joãohttp://lattes.cnpq.br/2146507202898541Santos, Luiz AlbertoPeters, Franciane ConceiçãoFontes Junior, Edivaldo FigueiredoSilva, Eduardo Filpo Ferreira daBendoraitis, Daina Popic2023-09-27T13:58:31Z2023-12-21T03:02:04Z2018-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/21707porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:04Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/21707Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:02:04Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
title Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
spellingShingle Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
Bendoraitis, Daina Popic
Tomografia
Funções de base radial
Problema inverso
Engenharia Civil
title_short Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
title_full Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
title_fullStr Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
title_full_unstemmed Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
title_sort Inversão tomográfica em modelos de velocidade representados por funções de base radial
author Bendoraitis, Daina Popic
author_facet Bendoraitis, Daina Popic
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mansur, Webe João
http://lattes.cnpq.br/2146507202898541
Santos, Luiz Alberto
Peters, Franciane Conceição
Fontes Junior, Edivaldo Figueiredo
Silva, Eduardo Filpo Ferreira da
dc.contributor.author.fl_str_mv Bendoraitis, Daina Popic
dc.subject.por.fl_str_mv Tomografia
Funções de base radial
Problema inverso
Engenharia Civil
topic Tomografia
Funções de base radial
Problema inverso
Engenharia Civil
description Tomography is today the standard tool in velocity model building. It is a fundamental part of the seismic method, whose purpose is to obtain accurate images of the interior of the planet. In this work, a traveltime tomography based on the discretization of velocity models by radial basis functions was proposed. The tomographic inversion can be divided in two major steps. The first one is the direct problem, whose purpose is to obtain the traveltimes and raypaths. It was solved with an algorithm based on the eikonal equation. The second step is the inverse problem, that aims to recover the coefficients of the radial basis functions. The Gauss-Newton method was used in conjunction with the conjugate gradient. It has been shown that using the eikonal equation in the forward modeling allows positioning sources and receivers in any region of the model, without the need for further processing of the traveltime matrix. Other advantages are the possibility of working with high velocity contrasts and the absence of shadow zones. The radial basis functions can represent velocity models with a reduced number of parameters. The points can be positioned without prior information. However, the σ parameter of the Gaussian radial base function has a high sensitivity. The results of the experiments show that the developed inversion tool is able to retrieve the parameters of the models represented by these functions.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-12
2023-09-27T13:58:31Z
2023-12-21T03:02:04Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/21707
url http://hdl.handle.net/11422/21707
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815456051766493184