Düşey ve yatay manyetik gradient verilerinin 3-boyutlu modellenmesi ve ters çözümü

Abstract

Endüstri ve teknolojideki gelişmelerle birlikte günümüzde manyetikölçümler daha hızlı ve duyarlı hale gelmiştir. Son yıllarda gradient ölçümleriarkeolojik amaçlı araştırmalarda, gömülü metal nesnelerin araştırılmasındave diğer yakın yüzey araştırmalarında toplam alan ölçümlerine kıyasla dahapopüler hale gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında sığ yeraltı yapılarınınaraştırılmasında kullanılan manyetik gradiometre yönteminde farklı alıcıyönelimleri ve farklı alıcı aralıkları incelenmiştir. Rao ve Babu (1993)tarafından verilen manyetik modelleme alt programları, her alıcı yönelimi veher alıcı aralığı için manyetik gradient verilerinin sentetik olaraküretilebilmesi için değiştirilerek kullanılmıştır. Bununla birlikte, düşey veyatay (hem x hem de y yönlerinde) gradient verileri arazi çalışmalarındadoğrudan ölçülmüştür. Arazide ölçüm sonucunda haritalanan manyetikgradient belirtilerine neden olan yüzeye yakın yapılara ait parametrelerinbulunması ise doğrusal olmayan Marquardt ters çözüm algoritmasıkullanılarak yapılmıştır. Tez çalışmasında, düşey ve yatay manyetik gradientbelirtilerinin, gelişigüzel mıknatıslanmış ve yönlenmiş 3-B prizmatikyapılardan kaynaklandığı varsayımı yapılmıştır. Kuramsal ve araziçalışmalarının sonuçları, alıcı yönelimleri ve alıcı aralıklarının arananyapının derinliğine, boyutlarına, gürültü seviyesine ve arazi şartlarına bağlıolarak seçilmesi gerektiğini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Manyetik gradiometre, düşey manyetik gradient, hattadik manyetik gradient, hatta paralel manyetik gradient, 3-B prizmatik yapı,3-B düz çözüm, 3-B ters çözüm

The Earth magnetic measurements are now faster and more sensitivetogether with the industrial and technological developments. Nowadays,gradient measurements are more popular than total field measurements inarchaeological researches, research of buried metal materials and othersubsurface researches. In this thesis, different receiver orientations anddifferent receiver separations have been considered for the method ofmagnetic gradiometer used for the research of shallow undergroundstructures. The magnetic modelling subroutines given by Rao and Babu(1993) have modified and have used for producing magnetic gradient datasynthetically for every receiver orientation and separation. However, verticaland horizontal (in both x and y directions) gradient data were directlymeasured in the field survey. Nonlinear Marquardt inversion algorithm wasused for estimation of subsurface structures parameters that causedmagnetic gradient anomalies which was mapped after field studies. In thisthesis, the assumption was done by, vertical and horizontal gradientanomalies are caused by arbitrary magnetized and oriented 3-D prismaticstructures. The field and theoretical studies results show that receiverorientations and receiver separations must be chosen according to targetstructure depth, its dimensions, noise level and terrain conditions.Key words: Magnetic gradiometer, vertical magnetic gradient, magneticgradient , magnetic gradient perpendicular to line, magnetic gradientparallel to line, 3-D prismatic model, 3-D forward solution, 3-D inversion