Mètodes numèrics

Són tots aquells processos numèrics involucrats en el tractament de les dades geofísiques. Els que utilitza l'ICGC són: modelització, resolució del problema invers, integració de dades geofísiques a partir de tècniques d'anàlisi estadística exploratòria ("clusters" o lògica difusa).

Modelització

També conegut com problema directe, la modelització o simulació geofísica és un procés numèric que permet conèixer la resposta teòrica del subsòl.

Aquest procés s'utilitza:

• per a conèixer la influència de l'estructura del subsòl sota l'efecte d'un determinat estímul (per ex., injecció de corrent elèctric, propagació d'ones sísmiques o electromagnètiques).
• per a optimitzar l'adquisició de les dades (disseny de la campanya de camp, capacitat de resolució, despeses econòmiques).
• per a millorar la interpretació del model final.
• en el procés de la inversió, per a calcular la resposta de cada nou model de manera iterativa.

 

Esquema d'un procés de modelització 2D

Problema invers

Aquest procés aporta una descripció de l'interior de la Terra ajustant les dades mesurades en superfície a un possible model del subsòl terrestre.

Aquest procés numèric presenta inconvenients com:

• la no existència.
• la no unicitat: impossibilitat de determinar una única solució per l'existència d'un conjunt finit de dades; existeix un ampli ventall de models que són compatibles amb les dades mesurades.
• la inestabilitat de la solució: problema mal condicionat, petites variacions en les dades poden provocar grans canvis en els paràmetres que defineixen el model.

Per a reduir aquests problemes s'introdueix en el procés de la inversió tota la informació disponible a priori procedent d'estudis geològics i d'altres mètodes geofísics.

 

Esquema d'un procés d'inversió 2D, el qual utilitza la resolució del problema directe (modelització 2D)

Integració de dades geofísiques

És la principal línia de treball per a reduir la incertesa i l'ambigüitat en la interpretació dels models geofísics.

Aquest procés es pot realitzar de diferents maneres:

• De forma indirecta. Superposant els models procedents de mètodes diferents, buscant les característiques en comú i fent una interpretació conjunta dels resultats.

Ejemplo de una integración indirecta de datos geofísicos (tomografía eléctrica y sísmica de refracción)

  

• De forma directa a través de l'anàlisi de clusters. És una tècnica d'anàlisi estadística exploratòria de dades per a resoldre problemes de classificació. El seu objectiu consisteix en ordenar variables (paràmetres físics) de manera que el seu grau d'associació/semblança entre els membres del mateix grup sigui més fort que el grau d'associació/semblança entre els membres de diferents grups. Dins aquesta tècnica es pot optar per diferents línies d'anàlisi com: "fuzzy-logic", "k-means" i altres.

Esquema d'un procés d'anàlisi interactiva de clusters (dalt) i aplicació del resultat a la descripció de la litologia de la zona (baix).