Дисертація присвячена створенню автоматизованої системи розв'язання прямих задач гравіметрії для тривимірних неоднорідних шаруватих середовищ. Система складається з блоків: 1) автоматичного введення до комп'ютеру зображень геофізичних карт за допомогою сканера і побудови їх цифрових моделей; 2) розв'язання прямої задачі гравіметрії для тривимірних неоднорідних шарів, апроксимованих сукупністю вертикальних призм з довільно розташованими верхньою і нижньою основами і неоднорідною густиною, яка в вершинах призми приймає задані значення, змінюється за лінійним законом уздовж горизонтальних координат на верхній та нижній основах і лінійно або експоненціально уздовж будь-якої вертикальної лінії; 3) подання результатів обчислень у вигляді карт. Система орієнтована на використання в розвідувальній та регіональній геофізиці, тобто на розв'язання прямих задач гравіметрії, які подані в прямокутній і сферичній системах координат. Система розроблена на алгоритмічній мові С і працює в операційному середовищі MS Windows. Вона має сучасний користувацький інтерфейс, легка і зручна для використання. Система знайшла широке застосування під час розв'язання практичних задач, пов'язаних з вивченням побудови різноманітних геологічних структур за гравіметричними даними.

  Скачати повний текст

Досліджено нову схему вимірювальної системи балістичного лазерного гравіметра (БЛГ). Наведено уточнену модель нового БЛГ. Проведено аналіз основних похибок БЛГ. Розроблено алгоритм, проведено дослідження на ЕОМ поведінки БЛГ для найбільш несприятливих резонансних режимів і різних співвідношень значень збурювальних факторів і власних параметрів балістичного гравіметра. Розроблено автоматизовану систему відеозображень нового БЛГ. Проаналізовано характеристики цифрових засобів формування відеозображень. Розроблено схему вимірювального каналу на базі цифрової відеокамери. Новий балістичний гравіметр забезпечує суттєве підвищення точності результатів і швидкодії вимірювання абсолютного прискорення сили тяжіння у 5 рази.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано нову постановку задачі для контактної поверхні, яка розширює можливості інтерпретації даних гравіметрії у межах плоскої теорії потенціалу. Уперше одержано нові лінеаризовані рівняння I роду, які пов'язують задану функцію контакту двох необмежених однорідних пластів з вертикальною похідною потенціалу сили тяжіння. Їх узагальнені аналоги позбавлені параметричної залежності від "середньої глибини" до контакту. Визначено умови коректного вирішення одержаних розв'язків інтегральних рівнянь за різних умов задання вхідних даних. Удосконалено способи Малкіна, Сенька та Нумерова - Маловичка для уточнення лінеаризованих наближень контакту відповідно до постановки задачі. Запропоновано відповідні стійкі ітераційні процеси пошуку наближених розв'язків рівнянь для контакту на базі теорії узагальнених функцій та еквівалентних перетворень, досліджено їх збіжність. Створено регулярні числові алгоритми на основі зазначених ітерацій з типовими обмеженнями на параметри середовища і поля.

  Скачати повний текст

Розроблено методику двовимірного гравітаційного моделювання континентальних окраїн зсувного типу. Одержано емпіричну залежність густини від потужності для мезокайнозойського осадового комплексу. На підставі сейсмічних даних побудовано схеми глибин залягання підошви неконсолідованих осадів та поверхні кристалічного фундаменту. Базуючись на цих розробках, побудовано тривимірні гравітаційні моделі земної кори та верхньої мантії плато та суміжних районів у масштабі 1:3 000 000, а також прибережної зони у масштабі 1:1 000 000. На підставі аналізу результатів досліджень встановлено положення межі океан - континент у цьому районі, одержати уявлення про детальну будову Гвінейської зони розломів та її провідної ролі у формуванні геоморфологічної структури плато та запропонувати механізм цього процесу. Виділено об'єкти, які є перспективними щодо пошуку вуглеводнів, що відносяться до дев'яти різних структурних типів. У прибережній зоні намічено смугу розвитку латеритів, які можуть бути джерелом алюмінієвої сировини.

  Скачати повний текст

Розроблено теорію та наведено методи розв'язання задачі відновлення потенціалу за модулем його градієнта за умови близькості потенціалу до заданого. Обгрунтовано запропонований спосіб відновлення потенціалу у вигляді граничної функції послідовності розв'язків задач Неймана для рівняння Лапласа, що визначають збурюючий потенціал. Доведено, що послідовність збурюючих потенціалів генерується послідовністю розв'язків лінійних інтегральних рівнянь другого роду з компактними операторами, які мають великі ядра. Встановлено коректну розв'язуваність даного класу рівнянь і доведено збіжність послідовності розв'язків задач Неймана до функції, яка однозначно породжує шуканий потенціал.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена розробці теорії і методів розв'язування оберненої задачі логарифмічного потенціалу зірчастих областей з відомою густиною, близьких до круга або шару постійної товщини. Виведено нелінійні інтегральні рівняння з компактними операторами для визначення контурів збурюючих тіл поблизу заданих. Доведено локальні теореми існування і стійкості розв'язків. Запропоновано ефективний спосіб розв'язку нелінійних інтегральних рівнянь. Глобальний регуляризуючий оператор для кожного з них розшукується у вигляді послідовності локальних регуляризуючих операторів для відповідних лінійних інтегральних рівнянь з компактними невід'ємними операторами. Для визначення правих частин цих рівнянь розроблено спеціальні адаптивні процедури згладжування вихідних даних.

  Скачати повний текст

Побудовано тривимірну регіональну густинну модель літосфери Європейського континенту та прилеглих структур Північної Атлантики масштабу 1 : 5 000 000, що базується на даних ГСЗ про структуру кори та інформації щодо неоднорідностей верхньої мантії, одержаної за допомогою інших геофізичних методів. Розроблено методику 3D гравітаційного моделювання з визначенням різницевих аномалій, мантійну природу яких підтверджено їх стійкою кореляцією з наоднорідностями верхньої мнтії за даними геотермії та сейсмології. Доведено, що температурний режим є основним чинником, який визначає розподіл густини нижче підошви кори. За кількісної інтерпретації мантійних аномалій розраховано інтегральні значення густини підкорового шару. Оцінено частини густини, які обумовлені змінами температурного режиму та варіаціями складу верхньої мантії. Пояснено закономірну зміну "речовинної" складової густини верхньої мантії. Встановлено, що дане явище обумовлене особливостями деплетування верхньої мантії під час формування земної кори континенту. На підставі залежності мантійних аномалій від товщини літосфери оцінено зміну даного параметра у межах усього континенту та прилеглої частини Атлантики. Показано, що густина може бути ще одним важливим параметром (спільно з температурою та швидкістю сейсмічних хвиль), що характеризує будову і склад верхньої мантії. Здійснено апробацію розробленої методики гравітаційного моделювання під час 3D моделювання масштабу 1:1 000 000 двох регіонів, розташованих у межах України - району профілю EUROBRIDGE-97 на площі вздовж південної границі Східно-Європейської платформи. Одержано суттєво нові результати про глибинну будову, формування основних структур та геотектонічний розвиток досліджуваних регіонів.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано метод аналізу балістичного гравіметра як лінійної динамічної системи у частотній області, а також засіб асимптотичної оцінки похибок поліноміальної апроксимації за методом найменших квадратів (на прикладі лінійної моделі 2-го порядку). Сформульовано критерій динамічної точності гравіметра. Вперше отримано параметри фільтрів нижніх частот, що описують поведінку гравіметра у частотній області залежно від виду використовуваних моделей та вимірювальних схем. Встановлено нові загальні асимптотичні властивості методичних і динамічних похибок балістичного гравіметра. Удосконалено структурний метод зменшення динамічної похибки гравіметра, що базується на принципі інваріантності до збурення. Вилучено систематичну похибку 40 мкГал із значення прискорення сили ваги (ПСВ) на основному пункті 1-го класу "Харків" Державної гравіметричної мережі України, нове значення ПСВ на пункті отримано з середнім квадратичним відхиленням 16 мкГал.

  Скачати повний текст

Запропоновано алгоритм розрахунку впливу масконів на гравітаційне поле Місяця та побудови комбінованої моделі селенопотенціалу. Узагальнені дослідження напружено - ізостатичного стану літосфери Землі та планет, проведено порівняльний аналіз з точки зору їх тектонічної еволюції. Проведено кореляційний аналіз довгохвильових амплітуд топографії та гравітаційного поля, надано інтерпретацію одержаних результатів. Вдосконалено кросЦспектральний метод дослідження ізостазії на прикладі регіону Східної Європи та проведено порівняльний аналіз динаміки земної кори (сучасні вертикальні рухи земної кори) з геофізичними полями на прикладі Карпато-Динарського регіону. Досліджено внутрішню будову планет земної групи на основі побудованих моделей тривимірного розподілу густини їх надр за даними параметрів гравітаційного поля, надано інтерпретацію планетарних глибинних горизонтальних неоднорідностей мас.

  Скачати повний текст

Висвітлено основні теорії полісфероїдної апроксимації фігури Землі для розрахунку гравітаційного поля Землі. Теорія базується на врахуванні внутрішньої та зовнішньої маси Землі, яку розташовано над математичною поверхнею ідеального еліпсоїда обертання. Розглянуто практичне застосування полісфероїдної апроксимації в комплексі методів обробки й інтерпретації геолого-геофізичних матеріалів під час дослідження глибинної будови території робіт. Випробувано використання хвильових продовжень потенціальних полів у верхній та нижній півпростори з метою прогнозування родовищ нафти та газу в Карпатському регіоні.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено теорію та методику побудови просторового розподілу полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі для реалізації можливості розв'язку оберненої задачі гравіметрії за методом автоматизованого підбору з використанням побудованого просторового розподілу полів. Запропоновано теорію та методику побудови просторового розподілу полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі з площини (3D варіант) або профілю (2D варіант) кінцевих розмірів. Наведена методика дозволяє адекватно описувати реальний розподіл полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі, вільному від аномальних джерел. Блок побудови просторового розподілу полів вищих похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі з використанням нової математичної моделі адаптовано в програмний комплекс автоматизованої системи інтерпретації потенціальних полів. Здійснено цілісне моделювання за регіональними профілями з використанням методу розв'язку лінійної оберненої задачі гравіметрії у режимі автоматизованого підбору.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові апроксимаційні підходи у класі криволінійних уступів і контактних поверхонь, які дозволяють моделювати складні геологічні середовища структурного, рудного та змішаного типів та зберігати детальність апроксимації та мінімальної кількості параметрів. Теоретично обрунтовано апроксимацію параметричного простору за допомогою діаграм Вороного під час побудови початкового наближення в обернених задачах гравіметрії. Створено метод околів для пошуку множини еквівалентних моделей на підставі результатів дослідження параметричного простору, завдяки чому усунуто проблему безпосередньої залежності кінцевого розв'язку певних обернених задач гравіметрії від моделі початкового наближення у рамках методу підбору. Підвищено ефективність розв'язування оберненої структурної задачі за рахунок введення спеціально побудованої трансформанти спостереженого поля.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням синтезу системи обробки інформації стосовно до задачі визначення параметрів гравітаційного поля, а саме вимірювань прискорення сили тяжіння в умовах рухомої автомобільної платформи у реальному масштабі часу. У роботі розвивається новий напрямок у виділенні інфранизькочастотного корисного сигналу на тлі заважаючих збурень великої інтенсивності методом частотної фільтрації на основі використання принципів цифрової обробки сигналів. У результаті досліджень отримана математична модель і структурна схема оптимального цифрового фільтру (ЦФ) виділення корисного сигналу при виконанні гравівимірювань в умовах рухомої автомобільної платформи, а також синтезована структурна схема системи обробки інформації у вигляді послідовного з'єднання попереднього ЦФ, призначеного для обмеження спектру вхідного сигналу, компресора частоти дискретизації і оптимального ЦФ. Синтезована система обробки інформації забезпечує значне поліпшення точності і детальності вивчення вектору прискорення сили тяжіння.

  Скачати повний текст