За несколько лет моделирование стало одним из основных инструментов геофизики для изучения внутреннего строения Земли. Замечательно, что он позволяет использовать большинство наших методов отображения и интерпретации сейсмических, электромагнитных, гравитационных и магнитных данных. Технологии моделирования, используемые геофизиками в течение последних 50 лет, сильно зависят от доступных компьютерных ресурсов и методов сбора данных. Формулировка подхода к получению изображения как задаче инверсии, например, минимизации расхождений между наблюдаемыми и вычисляемыми данными, сейчас уже хорошо обоснована и повседневно применяется в разведывательной геофизике или сейсмологии благодаря достижениям в сборе данных, особенно в плотности данных и покрытии, и благодаря увеличению вычислительной мощности. Таким образом, получение сейсмических изображений базируется на решении волнового уравнения, и электромагнитные изображения — на решении уравнений Максвелла в проводящей среде. За последние 30 лет учёные разработали и использовали большое количество численных методов для анализа данных. Например, для получения сейсмических изображений используют такие различные подходы к моделированию, как асимптотический (лучевой) метод, одностороннюю аппроксимацию, и, в последнее время, уравнение волнового фронта. В последнюю пару лет сейсмическое изображение стало рассматривать акустическое волновое уравнение, которое решается методом конечных разностей с целью более точного отображения сложных геологических структур. Аналогичным образом, отображение электромагнитных данных сегодня зачастую основано на решении уравнений Максвелла методом конечных разностей. За последние пять лет ясно наметилась тенденция к получению более точных моделей, которые, например, учитывают анизотропию, затухание и упругость, при этом в сильно разнящихся топографических условиях. Это важно для обращения к стоящим задачам получения изображений и разработки новых методов сбора данных. Приглашённые редакторы Henri Calandra (Total, Франция), Rene-Edouard Plessix (Shell Global Solutions International, Нидерланды) и Jean Virieux (Joseph Fourier University, Франция) представили 11 статей в специальном выпуске, опубликованном в этом месяце по теме «Методы моделирования для геофизических изображений: тенденции и перспективы» (Geophysical Prospecting Volume 59, No. 5, September 2011), где обсуждаются несколько методов моделирования и некоторые их приложения. Выпуск сконцентрировался на решениях уравнений в частных производных, описывающих физические явления, т.е. волновых уравнений для сейсмических данных и уравнений Максвелла/Ома для электромагнитных. В специальном выпуске обсуждаются не все методы моделирования, используемые в геофизике. На самом деле, представить их все в одном номере журнала просто невозможно. Тем не менее, редакторы надеются, что этот выпуск поможет начинающим и опытным геоучёным, работающим в области геофизического моделирования.
← Предыдущая статья Содержание номера Следующая статья →
|
