Подбор параметров задачи гравиметрии

Утилита "Подбор параметров задачи гравиметрии" позволяет с некоторой точностью подобрать параметры двумерной задачи гравиметрии c заданной геометрией разреза, путём подбора оптимальных параметров и минимизации невязки наблюдаемого и рассчитанного полей. Для осуществления оптимального подбора необходимо подготовить геометризованный разрез, разделенный по слоям. Слои могут быть выделены, например, по данным глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ). Необходимо выделить слой Мохоровичича, средние и верхние слои земной коры. Все выделенные слои разделяются на блоки (для осуществления подбора с учётом пересекающихся профилей (см. ниже) блоки должны быть разделены вертикальными границами таким образом, чтобы у каждого блока был один либо два "соседа" в слое.) Для каждого блока должны быть задано начальное значение плотности (обычно, из данных ГСЗ). Также, для каждого слоя задаётся среднее значение плотности DNS_{ср}, отклонение от среднего значения DISP, и градиент GRAD - максимальная разница между двумя соседними блоками внутри одного слоя; таким образом, подбор плотности блоков слоя осуществляется в пределах [DNS_{ср} - DISP, DNS_{ср} + DISP] с учетом градиента.

Подбор плотностей происходит послойно, начиная от более глубоких слоёв, т.к. глубинные слои дают наибольший вклад в общую структуру наблюденного поля. Подбор слоя происходит по алгоритму Гаусса, поскольку он является прямым методом многомерной оптимизации 0 порядка, не требующим знания производных минимизируемой функции. Подробнее:

Изначально всем блокам слоя присваевается средняя плотность DNS_{ср};
Плотности всех блоков варьируются поочередно;
Для определения диапазона изменения отдельно взятого блока вычисляются все его "соседи" S1,S2,..., SN; диапазон изменения - пересечение [DNS_{ср} - DISP, DNS_{ср} + DISP], [DNS_{S1} - GRAD, DNS_{S1} + GRAD], ..., [DNS_{SN} - GRAD, DNS_{SN} + GRAD];
Оптимальное значение плотности внутри диапазона определяется методом золотого сечения;
Поле от изменённой модели пересчитывается, определяется значение невязки;
Плотности внутри слоя варьируются до тех пор, пока любое изменение не ведет к увеличению невязки; после этого слой считается подобранным оптимально, и вся процедура повторяется для следующего слоя.

Также, при подборе можно учитывать информацию, полученную ранее при подборе других профилей. Если подбираемый профиль пересекается некоторыми другими профилями, подобранными ранее, то оптимизация будет осуществляться с учетом плотностей блоков, находящихся на пересечении. Эта процедура работает только в том случае, если дополнительная информация удовлетворяет диапазонам изменения плотностей и градиентам подбираемого профиля; число слоёв в профилях должно быть одинаковым.

Описание модуля

Для запуска утилиты необходимо подготовить двумерную сцену с .shp-файлом геометрии вертикального разреза. Сцена должна быть обозначена в параметрах как профиль, с настроенной латеральной и глубинной привязкой. Если подбирать профиль планируется с учетом информации о пересекаемых профилях, аналогичные сцены надо подготовить для каждого из профилей.

В .dbf-файл добавить свойство "SLOY", содержащее числовые данные с нулевым количеством десятичных знаков. В этом свойстве прописать номер слоя, к которому относится соответствующий объект. ВНИМАНИЕ! Нумерация слоёв должна начинаться с единицы и идти в порядке, в котором должен осуществляться подбор, т.е. первый слой - самый глубокозалегаемый, последний слой - поверхностный.

Выбрать тип решаемой задачи.
В списке Разрез выбрать один из содержащихся в активной сцене полигональных .shp-файлов с геометрией разреза.
В списке Начальные значения выбрать одно из свойств .dbf-файла, содержащее начальные значения плотностей.
В списке Слои выбрать одно из свойств .dbf-файла, содержащее номера слоёв.
В Исходное поле выбрать линейный .shp-файл с исходным подбираемым полем.
В поле Запись результатов ввести имя свойства, куда будут записаны рассчитанные плотности.
В полях Начальный слой и Конечный слой ввести начальный и конечный рассчитываемый слои соответственно.
Для каждого слоя ввести среднее значение плостности, отклонение от среднего и градиент.
В случае использования дополнительной информации о пересекаемых профилях, нажать кнопку Пересекаемые профили и ввести пересекаемые профили - соответствующую сцену, слой, и свойства с плотностями и слоями.