• 제목/요약/키워드: tomographic inversion

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탄성파 지오토모그래피를 이용한 지하터널 탐사 (Tunnel Detetion Using Seismic Geotomography)

  • 서백수;현병구
    • 터널과지하공간
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    • 제3권1호
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    • pp.50-53
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    • 1993
  • Geotomography, which reconstructs underground structures, is very important task in recent geophysical data processing. In this study, the field data acquired by U.S.Army was used for tomographic inversion and the result was compared with the tomographic inversion and the result was compared with the tomogram from theoretical model data.

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해양 반사법 탐사자료의 초기속도 모델을 이용한 굴절 토모그래피 역산 (Seismic refraction tomographic inversion using the initial velocity model from marine reflection data)

  • 이용재;김원식;이호영;유동근;조창수;김지수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.317-322
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    • 2007
  • Seismic exploration is divided by reflection and refraction method greatly, and reflection method can analyze complicated underground structure in the basis high resolution image, and refraction method can grasp the velocity structure of underground accurately. This thesis confirmed application of mixed exploration techniques using advantages of reflection and refraction. Reflection data processing applied conventional technique, and inversion of refraction data applied travel time tomographic technique that using SIRT method. Also, could establish initial information in model variable and improved the result of inversion by restricting model parameter value and dimension of area. Confirmed efficient fact in sequence and velocity structure grasping by utilizing accurate initial velocity model made out on the basis of marine reflection data, and mixed exploration technique using reflection and refraction have propriety that can trust in field application.

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횡적등방성 지층의 시추공 간 탄성파 주시 자료의 토모그래피 역산 연구 (A Study on Tomographic Inversion of Crosshole Seismic Traveltimes in Transversely Isotropic Layers)

  • 장성형;양승진;황세호;김중열
    • 지질공학
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    • 제3권3호
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    • pp.231-239
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    • 1993
  • 본 연구에서는 지층속도가 이방성의 일종인 횡적등방성을 갖는 지역에서의 시추공 간 탄성파 주시자료를 역산하여 속도 이상대를 규명하는 연구를 시행하였다. 등방성 및 횡적등방성이 모형지층에 대해 파선추적법으로 합성 탄성파 주시를 구한 후, 이 주시자료에 대해 이방성을 고려한 ART 역산법과 이방성을 고려하지 않은 일반적인 ART 연산법에 의해 속도 분포를 구해본 결과, 이방성을 고려한 ART법에 의하면 이방성 및 등방성 지층의 속도분포가 잘 결정되었으며 일반적 ART법에 의하면 등방성 지층의 속도는 잘 결정되나 이방성 지층의 속도에는 오차가 많이 발생하였다. 따라서 지층의 이방성 또는 횡적등방성에 대한 사전 정보가 없을 때에는 이방성을 고려한 ART법을 적용하는 것이 좋을 것이다.

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Loop-loop EM inversion and its applicability to subsurface exploration

  • Sasaki, Yutaka
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.3-6
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    • 2006
  • There are three types of frequency-domain loop-loop EM induction method, depending on the loop separation and their location relative to the ground surface: horizontal-loop EM (HLEM), fixed small-loop EM, and helicopter-borne EM (HEM) methods. Multidimensional inversion provides tomographic images of the subsurface resistivity structure and thus enhances the interpretational accuracy of loop-loop EM data. HLEM method is shown to be effective for exploring groundwater resources in weathered and fractured crystalline basement terrains in semi-arid regions. Also, HEM method is useful for locating weak zones in landslide areas. The applicability of inversion to small-loop EM data depends solely on the S/N ratio. The quadrature response of small-loop EM data can only give the equivalent conductivity of a homogenous half-space model, and thus the in-phase component is essential in inverting EM data. However, the in-phase response is much lower and decreases more rapidly with decreasing frequency than the quadrature response. Further work is needed to obtain conductivity-depth images from small-loop EM data.

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남한 중부지역의 지각특성 구명을 위한 토모그라피 역산에 의한 예비적 연구 (Preliminary Tomographic hversion for the Crustal Characteristics in the Central Region of South Korea)

  • 이덕기;경재복;정태웅
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.20-29
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    • 2001
  • 남한 중남부에 위치하는 한국교원대학교 단주기 지진 관측망에 1997${\sim}$1998년 사이 포착된 원거리 지진들의 종파 초동 시간의 상대적 도달시간차를 분석하고 향후 있을 한반도 전체규모의 종파속도구조대비의 연구를 위하여 예비적인 토모그라피(tomography) 역산을 실시하였다. 각 지진 관측점에서 측정된 종파의 상대적 도달시간차들은 최대 0.7초로 측정되었다. 경기육괴와 옥천대의 경계 근처의 관측점들에서 계산된 종파의 상대적 도달시간차들은 역방위각의 변화에 따라 비교적 큰 값의 변화를 나타내며 그 지역 지각 하부에 속도구조 이상체가 존재할 수 있음을 지시한다. 조사지역 상부 맨틀이 수평적으로 균질하다는 가정하에 지각 전체에 대한 토모그라피 역산 결과는 조사지역 북서쪽에 북동-남서 방향으로 상대적으로 낮은 종파 속도를 가지는 구조가 나타난다. 역산된 예비적 성격의 상대적 속도 구조이상체는 경기육괴와 옥천대의 경계를 따라 대비되는 듯한 경향을 나타낸다. 이번 연구에 사용된 블록의 크기나 위치 등에대한 입력 파라메터는 차후 자료가 충분히 집적될 경우 정밀분석을 위한 입력 파라메터로서 이용될 것이다.

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$CO_2$ 주입 암석물성 측정 장치 구축 방안 (Plan to build up a measurement system for rock physical properties monitoring during $CO_2$ injection)

  • 조성준;박삼규;손정술;방은석;김영석;신중호
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.303-306
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    • 2007
  • After Kyoto protocol took effect, many countries are making efforts to reduce $CO_2$ one of effective which is geosequestration. But a percentage of geosequestration in total research budget is very small and the priority order of research also is receded in Korea. As one of efforts to activate the research on geosequestration in field of geophysics, we proposed the plan to build up a measurement system for rock physical properties monitoring during $CO_2$ injection which will function as original technology. The system consists of two part, one of which is a data acquisition system based on seismic and complex resistivity tomographic measurement and the other of which is a tri-axial compressive system to realize the in-situ condition. And also developments of various inversion algorithms are proposed to interpret data qualitatively such as a inversion algorithm for confined cylindrical boundary, a joint inversion algorithm and a 4-D inversion algorithm.

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한반도 남부의 지진파 토모그라피 연구 (Application of Seismic Tomography to the Region in and Near Southern Korean Peninsula)

  • 강익범;박정호
    • 자원환경지질
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    • 제39권4호
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    • pp.507-524
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    • 2006
  • 한반도 남부 및 인근 지역에 대하여 3차원 토모그래피 연구를 수행하였다. 먼저 1차 연구지역은 지진계의 분포가 비교적 조밀하게 설치되어 있는 한반도 남동부지역으로 연구결과에 의하면 경상분지 지역의 지표에서는 퇴적층 지역에서는 상대적으로 저속도가 나타나며 7.5km 깊이에서는 상대적 고속도 분포가 넓게 나타났다. 이는 경상분지 내에서 화성기원의 암석들이 넓게 분포하는 것으로 보인다. 양산단층대 하부 약 $20{\sim}30km$ 깊이에서는 저속도 분포가 나타나는데 이는 양산단층대의 발달과 관계가 있을 것으로 여겨진다. 한반도 및 일본에서 관측된 자료를 이용하여 한반도 및 동해지역의 연구지역에서의 연구결과에 의하면 일본 동부에서 시작된 섭입대는 동해지역에까지 연장되는 것으로 분석되었다.

수신함수와 표면파 분산의 동시역산을 이용한 한반도 남부지역의 지각과 상부맨틀 연구 (The Crustal and Upper Mantle Velocity Structure of the Southern Korean Peninsula from Receiver Functions and Surface-Wave Dispersion)

  • 유현재;이기화
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.61-70
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    • 2006
  • 이 연구에서는 수신함수와 표면파 분산을 동시역산하는 방법을 통해 한반도 남부지역의 3-D S-파 속도모델을 구하였다. 10-150초 주기의 한반도 평균 레일리 위상속도 데이터와 $12.5{\times}12.5$ 격자의 레일리파 및 러브파 토모그래피 결과로부터 얻은 0.5-20 초 주기의 군속도 자료가 역산에 사용되었다. 수신함수는 95 개 관측소의 광대역(STS-2), 단주기(SS-1), 및 가속도(Episensor) 채널로부터 계산되었다. 한반도에 운영중인 조밀한 지진관측소 분포는 3-D 지각구조의 자세한 연구를 가능하게 한다. 역산 결과 한반도 남부 지역의 지각과 상부맨틀의 S-파 속도변화와 특성을 자세히 관찰할 수 있었다.

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Modified Tomographic Estimation of the lonosphereusing Fewer Coefficients

  • Sohn, Young-Ho;Kee, Chang-Don
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제5권1호
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    • pp.94-100
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    • 2004
  • Ionospheric time delay is the biggest error source for single-frequency DGPSapplications, including time transfer and Wide Area Differential GPS (WADGPS).Currently, there are many attempts to develop real-time ionospheric time delayestimation techniques to reduce positioning error due to the ionospheric time delay.Klobuchar model is now widely used for ionosphehc time delay calculation forsingle-frequency users. It uses flat surface at night time and cosine surface atdaytime[1], However, the model was developed for worldwide ionosphere fit, it isnot adequate for local area single-frequency users who want to estimateionospheric time delay accurate1y[2]. Therefore, 3-D ionosphere model usingtomographic estimation has been developed. 3-D tomographic inversion modelshows better accuracy compared with prior a1gorithms[3]. But that existing 3-Dmodel still has problem that it requires many coefficients and measurements forgood accuracy. So, that algorithm has Umitation with many coefficients incontinuous estimation at the small region which is obliged to have fewermeasurements.In this paper, we developed an modified 3-D ionosphehc time delay modelusing tomography, which requires only fewer coefficients. Because the combinationsof our base coefficients correspond to the full coefficients of the existing model, ourmodel has equivalent accuracy to the existing. We confirmed our algorithm bysimulations. The results proved that our modified algohthm can perform continuousestimation with fewer coefficients.

A Spline-Regularized Sinogram Smoothing Method for Filtered Backprojection Tomographic Reconstruction

  • Lee, S.J.;Kim, H.S.
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.311-319
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    • 2001
  • Statistical reconstruction methods in the context of a Bayesian framework have played an important role in emission tomography since they allow to incorporate a priori information into the reconstruction algorithm. Given the ill-posed nature of tomographic inversion and the poor quality of projection data, the Bayesian approach uses regularizers to stabilize solutions by incorporating suitable prior models. In this work we show that, while the quantitative performance of the standard filtered backprojection (FBP) algorithm is not as good as that of Bayesian methods, the application of spline-regularized smoothing to the sinogram space can make the FBP algorithm improve its performance by inheriting the advantages of using the spline priors in Bayesian methods. We first show how to implement the spline-regularized smoothing filter by deriving mathematical relationship between the regularization and the lowpass filtering. We then compare quantitative performance of our new FBP algorithms using the quantitation of bias/variance and the total squared error (TSE) measured over noise trials. Our numerical results show that the second-order spline filter applied to FBP yields the best results in terms of TSE among the three different spline orders considered in our experiments.

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