Development and application of a new inversion algorithm for the time domain induced polarisation data in three dimensions
Final Report Abstract
Aufgrund fehlerhaften Messwerte mit dem ursprünglich eingeplanten Messsystem kam es zu Beginn des Projekts zu einer zeitlichen Verzögerung. Mit dem Terrameter LS der Firma ABEM (zur Verfügung gestellt von der Universität Lund, Prof. Dr. Torleif Dahlin) konnte jedoch ein Messsystem gefunden werden, welches Daten in ausreichender Qualität aufzeichnen kann. Im März 2012 fand eine erste Testmessung statt, welche von Prof. Dr. Torleif Dahlin begleitet wurde. Die Messung auf einer Altlast bietet die Möglichkeit der Anwendung des Inversionsalgorithmus auf einem Gebiet mit lokalen, anthropogenen Anomalien. Im Oktober des gleichen Jahres fand eine Messkampagne auf dem Testfeld des FZ Jülich in Krauthausen, Düren statt. Die Universität Lund stellte hierfür ihr Terrameter LS kostenlos zur Verfügung. An insgesamt neun Messtagen wurde auf neun Profilen jeweils mit der Gradient- und der Dipol-Dipol-Auslage gemessen. Diese Messung wurden mit 5 weiteren Profilen zu einem 3D Datensatz erweitert. Dieses Messgebiet zeichnet sich durch seine regelmäßige und gutbekannte Schichtung aus. Hier ist der qualitative Vergleich mit weiteren Methoden möglich. Auch hydrogeologische Aspekte sind durch die bekannten Pegelstände von besonderem Interesse. Die Messung im Rurtalgraben, Belgien, fand auf 15 Profilen statt, welche aufgrund der Vegetation unregelmäßig verteilt sind. Im Zusammenhang mit einer Verwerfung (Ton-Verschmierung) wird dort ein erhöhter IP-Effekt vermutet. Der institutseigene 2D Inversionsalgorithmus wurde erfolgreich von Fortran 77 in Fortran 95 übersetzt und auf flexible Elektrodenpositionen erweitert. Eine Parallelisierung war nach der Behebung von Laufzeit- und Speicherplatzproblemen möglich. Neben dem Cole-Cole-Modell stehen jetzt beispielsweise das Warburg- und das Debye-Modell zur Verfügung. Die Erweiterung auf drei Dimensionen ist erfolgt und benötigte lediglich noch einige Optimierungen (z.B. bezüglich der Regularisierung des unterbestimmten Inversionsproblems). Die abschließenden Inversionen und Interpretationen der Daten stehen noch aus. Für diese stehen jedoch erstmals Zeitbereichs IP Daten von guter bis sehr guter Qualität aus drei verschiedenen Messgebieten für eine Inversion in drei Dimensionen zur Verfügung.
Publications
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Anwendung des neu entwickelten 3D Zeitbereichs-Inversionsalgorithmus IP3DInv für die Induzierte Polarisation auf Messdaten aus Krauthausen, Deutschland. Dissertation, Köln, Universität zu Köln, 2017
Langenbach, Hannah
