A constrained nonlinear programming technique for interpretation of self-potential anomalies due to two-dimensional inclined sheets of finite depth extent

Other Title(s)

تقنية البرمجة غير الخطية المقيدة لتفسير شاذات الكمون الذاتي العائدة لصفائح مائلة ثنائية البعد و ذات امتداد محدود

Joint Authors

Asfahani, Jamal Abduh
Talas, Muhammad

Source

Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences

Issue

Vol. 16, Issue 1 (31 Dec. 2005), pp.21-33, 13 p.

Publisher

King Abdulaziz University Scientific Publishing Center

Publication Date

2005-12-31

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

13

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

تم في هذه الورقة اقتراح طريقة جديدة و سهلة تعتمد على مفهوم البرمجة غير الخطية المقيدة من أجل تفسير شاذات الكمون الذاتي العائدة لصفائح مائلة ثنائية البعد و ذات امتداد محدود.

يتم وفق هذه الطريقة الجديدة بناء نموذج رياضي غير خطي مقيد لوصف المسألة الجيوفيزيائية المرتبطة بالبنية المائلة المدفونة تحت سطح الأرض.

يتم بعد ذلك حل هذا النموذج باستخدام خوارزمية فرانك-وولف و ذلك لتقدير الوسائط الجيوفيزيائية للصفائح المنمذجة، مثل : عمق الحافة العليا للصفيحة h، و عمق الحافة السفلى للصفيحة H، و زاوية الانحراف Ɵ، و كذا أبضا ثنائي العزم الكهربائي k.

تم اختيار هذه الخوارزمية كونها متماسكة و يؤدي تطبيقها على معطيات الكمون الذاتي (SP) إلى تقارب سريع نحو الأمثل في تقدير الوسائط الجيوفيزيائية.

و للبرهنة على فعالية التفسيرية الجديدة، تمت دراسة ثلاثة نماذج نظرية بوجود خطأ عشوائي نسبته 2 %.

و كنتيجة تم الحصول على توافق ممتاز بين القيم النظرية المفروضة و القيم المقدرة التي تم الحصول عليها وفق التقانة التفسيرية الجديدة.

تم اختبار الطريقة المقترحة على مثال حقلي من الهند سبق و أن فسر وفق تقانة التحليل الطيفي.

إضافة إلى ذلك تم إجراء تحليل إحصائي لتأكيد تفوق الطريقة المقترحة بالمقارنة مع طريقة التحليل الطيفي المقترحة من قبل.

تشير جميع النتائج التي حصلنا عليها بوضوح إلى صحة و دقة الطريقة.

أخيرا، تمت أيضا مناقشة و برهنة ميزات التقنية المقترحة بالنسبة لتقنيات تفسيرية أخرى منشورة.

Abstract EN

A new and simple method based on constrained nonlinear programming concepts is being proposed in this research to interpret the self-potential (SP) anomaly due to two-dimensional inclined sheets of finite depth extent.

A constrained nonlinear model has been formulated to describe the geophysical problem related to this buried inclined structure.

Thereafter this model has been solved by the famous Frank and Wolfe algorithm in order to estimate the geophysical parameters of the modeled sheets which are: the depth of upper and lower edges h and H, inclination angle θ, and electrical dipole moment k.

This algorithm is chosen for being robust and also because its application to SP data converges rapidly towards the optimal estimation of parameters.

To prove the efficiency of this new constrained nonlinear programming technique, three theoretical models with a random noise of 2% have been studied, and as a result, a very close and satisfactory agreement has been obtained between the assumed and evaluated parameters.

The validity of this new proposed method is tested on a practical field example from India, where available SP data existed and has been previously analyzed by a spectral analysis approach.

Moreover, a statistical analysis has been carried out to confirm the superiority of this method in comparison with that suggested by Atchuta et al.

(1982).

All acquired results indicate clearly its precision and accuracy.

The advantages of the proposed technique have also been discussed and demonstrated comparing them with other published interpretative techniques.

American Psychological Association (APA)

Asfahani, Jamal Abduh& Talas, Muhammad. 2005. A constrained nonlinear programming technique for interpretation of self-potential anomalies due to two-dimensional inclined sheets of finite depth extent. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences،Vol. 16, no. 1, pp.21-33.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360910

Modern Language Association (MLA)

Asfahani, Jamal Abduh& Talas, Muhammad. A constrained nonlinear programming technique for interpretation of self-potential anomalies due to two-dimensional inclined sheets of finite depth extent. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences Vol. 16, no. 1 (Dec. 2005), pp.21-33.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360910

American Medical Association (AMA)

Asfahani, Jamal Abduh& Talas, Muhammad. A constrained nonlinear programming technique for interpretation of self-potential anomalies due to two-dimensional inclined sheets of finite depth extent. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences. 2005. Vol. 16, no. 1, pp.21-33.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360910

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 32

Record ID

BIM-360910