2차원 전기비저항 모니터링 자료의 시간경과 역산

Time-lapse Inversion of 2D Resistivity Monitoring Data

  • 김기주 (강원대학교 지구물리학과) ;
  • 조인기 (강원대학교 지구물리학과) ;
  • 정재형 (한국건설기술연구원 국토지반연구부)
  • 발행 : 2008.11.30

초록

전기비저항 탐사법은 지하 천부의 전기비저항 영상화에 널리 사용되어 왔으며, 최근 신속한 자동측정이 가능해짐에 따라 모니터링이 용이하게 되었다. 이 연구에서는 전기비저항 모니터링 자료의 해석을 위한 시간경과 역산법을 개발하였다. 개발된 역산법은 기준모델에 비하여 변화가 큰 모델변수에는 약한 제한을, 변화가 미미한 모델변수에는 강한 제한을 가하는 방법이다. 수치시험을 통하여 시간경과 역산 영상은 시간적으로 변화한 영역을 보다 정확하고 뚜렷하게 영상화함을 확인하였다. 또한 저수지 누수문제에 개발된 시간경과 역산법을 적용하여 누수구간을 탐지할 수 있었으며, 이 누수구간은 측정 기간내에 크게 변화하지 않았음을 확인할 수 있었다.

The resistivity method has been used to image the electrical properties of the subsurface. Especially, this method has become suitable for monitoring since data could be rapidly and automatically acquired. In this study, we developed a time-lapse inversion algorithm for the interpretation of resistivity monitoring data. The developed inversion algorithm imposes a big penalty on the model parameter with small change, while a minimal penalty on the model parameter with large change compared to the reference model. Through the numerical experiments, we can ensure that the time-lapse inversion result shows more accurate and focused image where model parameters have changed. Also, applying the timelapse inversion method to the leakage detection of an embankment dam, we can confirm that there are three major leakage zones, but they have not changed over time.

키워드

참고문헌

  1. 김정호, 이명종, 2006, 시간에 대해 변화하는 지하구조에서 획득한 물리탐사 자료의 역산, 대한지구물리학회, 한국물리탐사학회 공동학술대회 논문집, 188-193
  2. Constable, S. C., Parker, R. L., and Constable, C. G., 1987, Occam's inversion: a practical algorithm for generating smooth models from EM sounding data: Geophysics, 52, 289-300 https://doi.org/10.1190/1.1442303
  3. Day-Lewis, F. D., Harris, J. M., and Gorelick, S. M., 2002, Time-lapse inversion of crosswell radar data, Geophysics, 66, 1740-1752
  4. Kim, J. H., 2005, Four dimensional inversion of dc resistivity monitoring data, Proceedings of Near Surface 2005, the 11'th European meeting of Environmental and Engineering Geophysics, European Association of Geoscientists and Engineers, 5-8 Sep., Palermo, Italy, A006
  5. Kim, J. H., 2006, Least-squares inversion of DC resistivity data acquired over dynamically changing earth model, Proceedings of Near Surface 2006, the 12'th European meeting of Environmental and Engineering Geophysics, European Association of Geoscientists and Engineers, 4-6 Sep., Helsinki, Finland, B030
  6. LaBrecque, D. J., and Yang, X., 2001, Difference inversion of ERT data, A fast inversion method for 3-D in-situ monitoring, Journal of Environmental and Engineering Geophysics, 6, 83-89 https://doi.org/10.4133/JEEG6.2.83
  7. Loke, M. H., 1999, Time-lapse resistivity imaging inversions, Environmental and Engineering Geophysical Society European Section, Meeting, Proceedings, Em1
  8. Oldenborger, G. A., Knoll, M. D., Routh, P. S., and LaBrecque, D. J., 2007, Time-lapse ERT monitoring of an injection/ withdrawal experiment in a shallow unconfined aquifer, Geophysics, 72, F177-F188 https://doi.org/10.1190/1.2734365
  9. Portniaguine, O., and Zhdanov, M. S., 1999, Focusing geophysical inversion images, Geophysics, 64, 874-887 https://doi.org/10.1190/1.1444596
  10. Yi, M. J., Kim, J. H., and Chung, S. H., 2003, Enhancing the resolving power of least-squares inversion with active constraint balancing, Geophysics, 68, 931-941 https://doi.org/10.1190/1.1581045