|
DOI: 10.14489/td.2024.02.pp.040-046
Суржик Д. И., Васильев Г. С., Кузичкин О. Р., Коськин А. В., Бакнин М. Д.
ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОМЕТРИЧЕСКОГО КОМПЕНСАЦИОННОГО МЕТОДА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ
(c. 40-46)
Аннотация. Рассмотрен вопрос применения компенсационного метода геоэлектрического контроля с использованием фазовых характеристик поля для обнаружения и локализации геодинамических процессов на примере развития карстово-суффозионной полости. Отмечена высокая помехоустойчивость фазометрического метода регистрации геоэлектрических сигналов по сравнению с амплитудными параметрами аномальной составляющей электромагнитного поля, обычно используемой для анализа результатов наблюдений. Разработан формализованный подход к использованию фазовых характеристик поля для интерпретации данных мониторинга и связанной с ней задачи локализации геодинамических процессов. В рамках данного подхода параметры разреза предложено определять по минимуму суммы взвешенной среднеквадратической ошибки интерпретации и регуляризующего функционала, содержащего априорную информацию о геоэлектрическом разрезе. Для проверки возможности локализации сферической карстово-суффозионной полости проведено моделирование амплитуды и фазы аномальной составляющей потенциала поля, а также среднеквадратической ошибки локализации неоднородности при перемещении центра сферы вдоль профиля установки. Моделирование показало хорошую дифференцированность потенциала от расположения неоднородности, наивысшая точность локализации достигнута при комбинированном использовании амплитудной и фазовой составляющих поля в задаче локализации неоднородности.
Ключевые слова: фазометрический метод, компенсационный сигнал, многополюсная электроустановка, геодинамический контроль, мониторинг, карстовые процессы.
Surzhik D. I., Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Koskin A. V., Baknin M. D.
APPLICATION OF PHASEOMETRIC COMPENSATION METHOD FOR DETECTION AND LOCALIZATION OF GEODYNAMIC PROCESSES DURING GEOELECTRICAL CONTROL
(pp. 40-46)
Abstract. This work is devoted to considering the issue of using the compensatory method of geoelectric control using the phase characteristics of the field to detect and localize geodynamic processes using the example of the development of a karst-suffusion cavity. The high noise immunity of the phasemetric method for recording geoelectric signals was noted in comparison with the amplitude parameters of the anomalous component of the electromagnetic field, usually used to analyze observation results. A formalized approach to the use of field phase characteristics to interpret monitoring data and the related problem of localizing geodynamic processes has been developed. Within the framework of this approach, it is proposed to determine the section parameters by the minimum sum of the weighted mean square error of interpretation and the regularizing functional containing a priori information about the geoelectric section. To check the possibility of localizing a spherical karst-suffosion cavity, modeling of the amplitude and phase of the anomalous component of the field potential, as well as the root-mean-square error of heterogeneity localization, was carried out when the center of the sphere moves along the installation profile. Modeling showed good differentiation of the potential from the location of the inhomogeneity; the highest localization accuracy was achieved with the combined use of the amplitude and phase components of the field in the problem of localizing the inhomogeneity.
Keywords: phasemetric method, compensation signal, multipole electrical installation, geodynamic control, monitoring, karst processes.
Д. И. Суржик (Муромский институт (филиал) ФГБОУ «Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых» (МИ ВлГУ), Муром, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Г. С. Васильев, О. Р. Кузичкин (Белгородский государственный университет (Белгородский национальный исследовательский университет, НИУ «БелГУ»), Белгород, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. В. Коськин (Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева» (ОГУ им. И.С. Тургенева), Орел, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
М. Д. Бакнин (Белгородский государственный университет (Белгородский национальный исследовательский университет, НИУ «БелГУ»), Орел, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. I. Surzhik (Murom Institute (branch) of the federal state budgetary educational institution of higher education “Vladimir State University named after Alexander Grigorievich and Nikolai Grigorievich Stoletov” (MI VlSU), Murom, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
G. S. Vasilyev, O. R. Kuzichkin (Belgorod State University (Belgorod National Research University, National Research University “BelSU”), Belgorod, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. V. Koskin (Oryol State University named after I. S. Turgenev (OSU named after I. S. Turgenev), Oryol, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. D. Baknin (Belgorod State University (Belgorod National Research University, National Research University “BelSU”), Belgorod, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Dahlin T. The Development of DC Resistivity Imaging Techniques // Computers & Geosciences. 2001. V. 27, No 9. P. 1019–1029.
2. Chambers J. E., Kuras O., Meldrum P. I., et al. Electrical Resistivity Tomography Applied to Geologic, Hydrogeologic, and Engineering Investigations at a Former Waste-Disposal Site // Geophysics, 2006. V. 71, No 6. B231‒B239.
3. Kenma A., Binley A., Ramirez A., Daily W. Complex Resistivity Tomography for Environmental Applications // Chemical Engineering Journal. 2000. V. 77, No 1. P. 11‒18.
4. СП 305.1325800.2017. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве: Приказ Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 17.10.2017 №1435/пр. М., 2017. 88 с.
5. Kuzichkin O., Dorofeev N., Bykov A., et al. Regression Algorithms Eliminate Interference with the Endogenous Character Geoecological Monitoring of Water Resources // 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference, SGEM 2017, Albena, Bulgaria, 29 June ‒ 5 July 2017. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. Albena, 2017. V. 17, Is. 52. P. 749‒754. DOI: 10.5593/sgem2017/52/S20.096
6. Кузичкин О. Р. Регрессионный алгоритм формирования прогнозных геомеханических оценок при геоэлектрическом мониторинге // Методы и устройства передачи и обработки информации. 2008. Вып. 10. С. 83‒89.
7. Kuzichkin O. R., Tsaplev A. V. Temperature Correction of the Results of Geomonitoring Studies Based on Parametric Models of Media // Design and Technology of Electronic Means. 2007. No 2. P. 39‒43.
8. Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Grecheneva A. V., et al. The Method of the Calibration of the Geoelectric Systems of the Geodynamic Control // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018, SGEM2018 Conference Proceedings, Albena, Bulgaria, 2 ‒ 8 July 2018, Albena, 2018. V. 18, Is. 1.1. P. 1011‒1018. DOI: 10.5593/sgem2018/1.1/S05.126
9. Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Grecheneva A. V., Dorofeev N. V. Compensation Method of Geodynamic Trend in the Systems of Geoelectric Control // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. V. 7, Is. 4. P. 3697‒3701. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.16885
10. Kuzichkin O., Grecheneva A., Mikhaleva E., et al. Application of Phase-Metric Measuring System for Geodynamic Control of Karst Processes // Journal of Engineering and Applied Science. 2017. V. 12, Spec. Is. 4. P. 6858‒6863.
11. Kuzichkin O. R. Algorithms for Data Processing in Multi-Polar Electrolocation Systems // Radio Engineering, 2007. No 6. P. 60‒63.
12. Kuzichkin O. R. Software and Hardware Organization of Electro-Locating Systems for Karst Geomonitoring // Design and Technology of Electronic Means. 2006. No 4. P. 54‒58.
13. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. 2-е изд. М.: Наука, 1979. 285 с.
14. Жданов М. С. Теория обратных задач и регуляризации в геофизике. М.: Научный Мир, 2007. 712 c.
1. Dahlin T. (2001). The Development of DC Resistivity Imaging Techniques. Computers & Geosciences, 27(9), 1019 – 1029.
2. Chambers J. E., Kuras O., Meldrum P. I. et al. (2006). Electrical Resistivity Tomography Applied to Geologic, Hydrogeologic, and Engineering Investigations at a Former Waste-Disposal Site. Geophysics, 71(6), B231 ‒ B239.
3. Kenma A., Binley A., Ramirez A., Daily W. (2000). Complex Resistivity Tomography for Environmental Applications. Chemical Engineering Journal, 77(1), 11 ‒ 18.
4. Buildings and constructions. Rules for geotechnical monitoring during construction. (2017). Set of rules No. SP 305.1325800.2017. Moscow. [in Russian language]
5. Kuzichkin O., Dorofeev N., Bykov A. et al. (2017). Regression Algorithms Eliminate Interference with the Endogenous Character Geoecological Monitoring of Water Resources, Vol. 17, 52, 749 – 754. 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. Albena. DOI: 10.5593/sgem2017/52/S20.096
6. Kuzichkin O. R. (2008). Regression algorithm for generating predictive geomechanical estimates during geoelectric monitoring. Metody i ustroystva peredachi i obrabotki informatsii, (10), 83 ‒ 89. [in Russian language]
7. Kuzichkin O. R., Tsaplev A. V. (2007). Temperature Correction of the Results of Geomonitoring Studies Based on Parametric Models of Media. Design and Technology of Electronic Means, (2), 39 ‒ 43.
8. Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Grecheneva A. V. et al. (2018). The Method of the Calibration of the Geoelectric Systems of the Geodynamic Control, 18(1.1), 1011 – 1018. 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018, SGEM2018 Conference Proceedings. Albena. DOI: 10.5593/sgem2018/1.1/S05.126
9. Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Grecheneva A. V., Dorofeev N. V. (2018). Compensation Method of Geodynamic Trend in the Systems of Geoelectric Control. International Journal of Engineering and Technology (UAE), 7(4), 3697 ‒ 3701. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.16885
10. Kuzichkin O., Grecheneva A., Mikhaleva E. et al. (2017). Application of Phase-Metric Measuring System for Geodynamic Control of Karst Processes. Journal of Engineering and Applied Science, 12(Special Issue 4), 6858 ‒ 6863.
11. Kuzichkin O. R. (2007). Algorithms for Data Processing in Multi-Polar Electrolocation Systems. Radio Engineering, (6), 60 ‒ 63.
12. Kuzichkin O. R. (2006). Software and Hardware Organization of Electro-Locating Systems for Karst Geomonitoring. Design and Technology of Electronic Means, (4), 54 ‒ 58.
13. Tikhonov A. N., Arsenin V. Ya. (1979). Methods for solving ill-posed problems. 2nd ed. Moscow: Nauka. [in Russian language]
14. Zhdanov M. S. (2007). Theory of inverse problems and regularization in geophysics. Moscow: Nauchniy Mir. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2024.02.pp.040-046
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2018.01.pp.003-012
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»