Szabó Norbert Péter

A tanulmány egy hiperparaméter-becslésen alapuló inverziós eljárást mutat be felszínközeli telítetlen képződmények értékelésére. A mérnökgeofizikai szondákkal mért természetes gamma-sugárzás intenzitás, térfogatsűrűség, neutron-porozitás és elektromos fajlagos ellenállás adatokat együttes inverzióval dolgozzuk fel az agyag- és homoktartalom, valamint a levegő- és víztartalom meghatározása céljából. Az inverziós algoritmust faktoranalízis előzetes alkalmazásával továbbfejlesztettük. Az első statisztikai faktor szoros korrelációt mutatott a víztartalommal több hazai (magyarországi) vizsgálati területen. Feltételezve az első faktor és a víztartalom közötti lineáris kapcsolatot, e relációt beépítettük az előremodellezési algoritmusba. A víztartalom diszkrét mélységekben történő közvetlen becslése helyett a lineáris regressziós modell együtthatóit becsüljük inverzióval, és ezek felhasználásával a víztartalmat a fúrás teljes hosszán származtatjuk. A regressziós együtthatókat – mint területfüggő állandókat – hiperparaméterként kezeljük, és egy kétlépcsős, beágyazott inverziós algoritmus keretében becsüljük. A külső ciklusban a hiperparamétereket differenciális genetikus algoritmus optimalizálja, miközben a térfogati paramétereket rögzítjük. A belső iterációs eljárásban a térfogati mennyiségeket mélységenként, gyors lineáris inverzióval számítjuk. A hiperparaméterek becslési hibáját az evolúciós keresés utolsó generációjának egyedeiből, míg a térfogati mennyiségek hibáját az adatkovariancia-mátrix alapján határozzuk meg. A megnövelt adat/ismeretlen (túlhatározottsági) arány eredményeként a becslés pontossága meghaladja a lokális inverziós módszerekét. A mérnökgeofizikai szondázási adatok hiperparaméter-inverziója új perspektívát kínál a környezetmérnöki és vízföldtani problémák megoldásában, mivel pontosabb és megbízhatóbb bemeneti paramétereket szolgáltat a telítetlen közegek hatékonyabb jellemzéséhez.

Tovább a cikkhez: Hydrogeology Journal