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Tesi etd-09092014-184104


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
POGGIALI, GIULIO
URN
etd-09092014-184104
Title
Inversione delle velocità di fase di onde superficiali mediante esplorazione diretta di una funzione di misfit multimodale.
Struttura
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
GEOFISICA DI ESPLORAZIONE E APPLICATA
Supervisors
relatore Prof. Saccorotti, Gilberto
Parole chiave
  • dispersione
  • onde superficiali
  • inversione
  • algoritmi genetici
  • multimodale
Data inizio appello
26/09/2014;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
Le onde superficiali costituiscono un’importante fonte di informazioni sulle caratteristiche del sottosuolo. Il fatto che tali onde siano presenti in ogni registrazione sismica, sia attiva che passiva, ha portato negli ultimi decenni a considerarle sempre più nell’ottica di dati da studiare ed interpretare, piuttosto che come rumore sismico d’intralcio alle analisi delle onde di volume propagantesi direttamente dalla sorgente.
Le onde di superficie esibiscono un comportamento dispersivo, per il quale la velocità di propagazione è funzione della frequenza, secondo una relazione determinata dalle proprietà elastiche del sottosuolo. Mediante appropriate tecniche di inversione, lo studio della funzione di dispersione consente quindi di ricavare la distribuzione in profondità dei parametri elastici dell’area
investigata. Tuttavia, la non linearità del problema e la non unicità della
soluzione rendono inefficaci le tecniche di inversione basate sulle proprietà
locali della funzione di misft, a meno di disporre di dettagliate informazioni a priori. Inoltre, anche l’individuazione della curva di dispersione può
rivelarsi difficoltosa per la presenza di una complessa interazione tra modo
fondamentale e modi superiori.
Sulla base di questi presupposti, il presente lavoro di tesi è stato finalizzato
allo sviluppo di una procedura di inversione alternativa, che consentisse di
eludere i problemi di attribuzione modale delle curve di dispersione osservate e
di effettuare una computazione veloce, adatta ad essere utilizzata con algoritmi
di ricerca diretta della soluzione. La nuova funzione di misfit proposta è stata
implementata in un codice di calcolo in linguaggio MATLAB, che utilizza
algoritmi genetici come metodo di ricerca della soluzione nello spazio dei
parametri.
Sono stati effettuati test su modelli sintetici, in cui si analizza la validità e
la robustezza dell’inversione, ma soprattutto si esaminano i vantaggi derivati
dall’uso della particolare funzione di misft.
Il metodo qui proposto viene infine applicato ad una serie di eventi simici
registrati da una rete sismica temporanea installata nell’area geotermica di
Larderello-Travale. Questa particolare regione è stata l’oggetto di numerosi
studi, basati su indagini attive o sull’analisi della sismicità locale, che però
difettano di informazioni sulle velocità di propagazione delle onde di taglio
a profondità maggiori di pochi chilometri. L’applicazione del metodo qui sviluppato è quindi finalizzata ad estendere l’investigazione del profilo di
velocità delle onde di taglio.
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