Статистический метод оценки качества модели, полученной в результате инверсии геофизических данных
Категория: 13-4
УДК 550.340
И.М. Алешин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
Рассматривается вопрос о возможности восстановления сейсмического разреза под станцией по данным телесейсмических наблюдений – волновым формам обменной волны, спектральной кривой волны Релея, временам пробега обменной волны от границы на глубине 410 км до поверхности.
Предлагается процедура, совмещающая получение приближенного решения и последующее исследование его свойств с помощью статистических методов. Приводится пример ее применения с использованием данных, полученных в рамках международного проекта SVEKALAPKO. Показано, что используемый набор данных позволяет получить сейсмический разрез до глубин 220–250 км.
Ключевые слова: обратная задача, апостериорная функция распределения.
Литература
Алешин И.М., Косарев Г.Л., Ризниченко О.Ю., Санина И.А. Скоростной разрез земной коры под сейсмической группой RUKSA, Карелия // Геофизические исследования. 2007. Вып. 7. С.3–11.
Алешин И.М., Мишин Д.Ю., Жижин М.Н., Корягин В.Н., Медведев Д.П., Новиков А.М., Перегудов Д.В. Применение распределенных вычислительных систем при определении параметров сейсмической анизотропии коры и верхней мантии // Геофизические исследования. 2009. Т. 10, № 4. С.34–47.
Bellman R.E. Adaptive Control Processes. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1961. 274 p.
Bruneton M., Pedersen H., Farra V., Arnd N.T., Vacher P., Achauer U., Alinaghi A., Ansorge J., Bock G., Friederich W., Grad M., Guterch A., Heikkinen P., Hjelt S.-E., Hyvnen T.L., Ikonen J.-P., Kissling E., Komminaho K., Korja A., Kozlovskaya E., Nevsky M.V., Paulssen H., Pavlenkova N.I., Plomerov J., Raita T., Riznichenko O.Y., Roberts R.G., Sandoval S., Sanina I.A., Sharov N.V., Shomali Z.H., Tiikkainen J., Wielandt E., Wilegalla K., Yliniemi J., Yurov Y.G. Complex lithospheric structure under the central Baltic Shield from surface wave tomography // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2004. V. 109 (B10), art. no. B10303, doi:10.1029/2003JB002947
Cary P.W., Chapman C.H. Automatic 1-D waveform inversion of marine seismic refraction data // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1988. V. 93. P.527–546.
Holland J.H. Adaptation in Nature and Artificial System: An Introductory Analysis with Applications to Biology Control and Artificial Intelligence. Cambridge, MA: MIT Press, 1975. 183 p.
Ingber L. Very fast simulated re-annealing // Math. Comput. Model. 1989. V. 12. P.967–973.
Keilis-Borok, V.J., Yanovskaya T.B. Inverse problems in seismology (structural review) // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1967. V. 13. P.223–234.
Evolutionary Algorithms. Ed. E. Kita. InTechOpen, 2011. 584 pp.
Koren Z., Mosegaard K., Landa E., Thore P., Tarantola A. Monte Carlo estimation and resolution analysis of seismic background velocities // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P.20289–20299.
Kozlovskaya E., Kosarev G.L., Aleshin I.M., Riznichenko O.Yu., Sanina I.A. Structure and composition of the crust and upper mantle of the Archean-Proterozoic boundary in the Fennoscandian Shield obtained by joint inversion of receiver function and surface wave phase velocity of recording of the SVEKALAPKO array // Geophys. J. Int. 2008. V. 175. P.135–152. doi: 10.1111/j.1365-246X.2008.03876.x.
Metropolis N., Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N., Teller A.H., Teller E. Equation of state calculations by fast computing machines // J. Chem. Phys. 1953. V. 1, N 6. P.1087–1092.
Mosegaard K., Tarantola A. Monte Carlo sampling of solutions to inverse problems // J. Geophys. Res. 1995. V. 100, N B7. P.12431–12447.
Press F. Earth models obtained by Monte Carlo inversion // J. Geophys. Res. 1968. V. 73. P.5223–5234.
Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical recipes. The art of science computing. Third Edition. Cambridge University Press, 2007. 1256 p.
Tarantola A. Inverse problem theory; methods for data fitting and model parameter estimation. Elsevier, 1987. 613 p.
Сведения об авторе
АЛЕШИН Игорь Михайлович – кандидат физико-математических наук, заведующий сектором, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва, Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: (495) 254-92-24. E-mail: ima@ifz.ru