Structural joint inversion of time‐lapse crosshole ERT and GPR

时移地球物理监测和反演水文地质学中监测变化的宝贵工具地下由于自然和强制(示踪剂)动力学。 然而，最终的模型可能存在不足分辨率，这会导致被低估的变异性和质量回收率差。 结构关节采用交叉反演梯度约束可以提供更高分辨率的模型与个体倒置相比较，我们提出了第一个应用程序的时间推移数据。 a的结果是人工和现场气侵带水示踪剂注入实验表明，关节三维时移反演井间电阻层析成像(ERT) 探地雷达(GPR)的走时数据显著改善注射点的成像特性羽状，如横向扩散和质心，以及作为模型之间的整体一致性。 联合 inversionmethodappearstoworkwellforcaseswhenone水文状态变量(此处为含水率)控制两地球物理的时移响应方法。 【时间推移跨孔地球物理监测与反演】 在水文地质学中，时移地球物理监测和反演是至关重要的技术，它们用于追踪地下环境因自然或人为（如示踪剂）活动产生的动态变化。然而，这种方法所得到的模型往往受限于较低的分辨率，导致对变异性的低估和质量恢复率的不理想。为了克服这一问题，结构联合反演（Structural joint inversion）采用交叉梯度约束的方法，可提供比单个独立反演更高的分辨率模型。 结构联合反演的概念在于通过结合不同地球物理数据（在这个案例中是交叉孔电阻层析成像（Crosshole Electrical Resistance Tomography, ERT）和地面穿透雷达（Ground Penetrating Radar, GPR）的旅行时间数据），来实现更精确的地下特征成像。这种方法首次应用于时移数据中，对于诸如人工和现场的气侵带水示踪剂注入实验，它显著提高了对注射点羽状分布的成像效果，包括横向扩散和质心位置的精确识别，同时增强了模型之间的整体一致性。 ERT和GPR数据的联合三维时移反演展示了其在水文状态变量（如含水量）控制地球物理响应变化情况下的优势。在这种情况下，含水量的变化直接影响了两种地球物理方法（ERT和GPR）的时移响应，使得联合反演能更准确地捕捉这些变化。这种技术的应用对于理解地下水动态、土壤水分变化以及环境监测等场景具有重要意义。 在论文中，Doetsch, Linde和Binley于2010年发表的研究详细介绍了这种方法的理论基础和应用实例。他们指出，通过结构联合反演，可以更好地理解地下流体动态，如在水文地质学中的水位变化、土壤湿度的时变以及污染物的迁移路径。此外，此方法还能提高数据解释的准确性，减少不确定性，并为水文模型提供更可靠的输入。 尽管结构联合反演在特定条件下表现出色，但值得注意的是，任何反演方法都有其局限性，可能受到数据质量和覆盖范围的影响。因此，在实际应用中，需谨慎评估数据质量，选择合适的反演策略，并进行充分的数据预处理。 总结来说，"Structural joint inversion of time-lapse crosshole ERT and GPR traveltime data"是一种创新的地球物理反演技术，它通过结合多种地球物理数据，提高了对地下变化的分辨率和理解。这一技术对于水文学、地质学、火山学等多个领域的研究提供了强大的工具，有助于更精确地监测和分析地下的动态过程。