On the construction of an optimal network of observation points when solving inverse lin-ear problems of gravimetry and magnetometry

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Unique solvability of systems of linear algebraic equations is studied to which many in-verse problems of geophysics are reduced as a result of discretization after applying the method of integral equations or integral representations. Examples of singular and nonsingular systems of vari-ous dimensions that arise when processing magnetometric and gravimetric data from experimental observations are discussed. Conclusions are drawn about methods for constructing an optimal net-work of experimental observation points.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. E. Stepanova

Moscow State University

Author for correspondence.
Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, Leninskiye Gory, Moscow, 119991

D. V. Lukyanenko

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, build. 1, Moscow, 123995

I. I. Kolotov

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, build. 1, Moscow, 123995

A. V. Shchepetilov

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, build. 1, Moscow, 123995

A. G. Yagola

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, build. 1, Moscow, 123995

A. N. Levashov

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: tet@ifz.ru
Russian Federation, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, build. 1, Moscow, 123995

References

  1. Salnikov A.M., Stepanova I.E., Gudkova T.V., Batov A.V. Analytical modeling of the magnetic field of Mars from satellite data using modified S-approximations // Doklady Earth Sciences. 2021. Vol. 499. P. 575–579.
  2. Lukyanenko D.V., Yagola A.G. Some methods for solving of 3D inverse problem of magnetometry // Eurasian Journal of Mathematical and Computer Applications. 2016. Vol. 4. No 3. P. 4–14.
  3. Kolotov I.I, Lukyanenko D.V., Stepanova I.E., Yagola A.G., Wang Y. Recovering the magnetic image of Mars from satellite observations // J.of Imaging. 2021. Vol. 7. No 11. P. 234.
  4. Страхов В.Н. Геофизика и математика. М.: ОИФЗ РАН, 1999. 64 с.
  5. Страхов В.Н., Степанова И.Э. Метод S- аппроксимаций и его использование при решении задач гравиметрии (локальный вариант) // Физ. Земли. 2002. № 2. C. 3–19.
  6. Страхов В.Н., Степанова И.Э. Метод S- аппроксимаций и его использование при решении задач гравиметрии (региональный вариант) // Физ. Земли. 2002. № 7. C. 3–12.
  7. Kolotov I.I., Lukyanenko D.V., Stepanova I.E., Yagola A.G. On the uniqueness of solutions to systems of linear algebraic equations resulting from the reduction of linear inverse problems of gravimetry and magnetometry: a local case // Computational Mathematics and Mathematical Physics, издательство Pleiades Publishing, Ltd (Road Town, United Kingdom). 2023. V. 63. No 9. P. 1588–1599.
  8. Kolotov I.I., Lukyanenko D.V., Stepanova I.E., Shchepetilov A.V., Yagola A.G. On the uniqueness of solution to systems of linear algebraic equations to which the inverse problems of gravimetry and magnetometry are reduced: a regional variant // Computational Mathematics and Mathematical Physics, издательство Pleiades Publishing, Ltd (Road Town, United Kingdom). 2023. V. 63. No 8. P. 1452–1465.
  9. Ягола А.Г., Степанова И.Э., Ван Янфей, Титаренко В.Н. Обратные задачи и методы их решения. Приложения к геофизике. М.: Бином, 2014. 214 с.
  10. Stepanova I.E. On the S-approximation of the Earth’s gravity field // Inverse Problems in Science and Engng. 2008. Vol. 16. No 5. P. 535–544.
  11. Stepanova I.E. On the S-approximation of the Earth’s gravity field. Regional version // Inverse Problems in Science and Engng. 2009. Vol. 16. No 5. P. 1095–1111.
  12. Gudkova T.V., Stepanova I.E., Batov A.V. Density anomalies in subsurface layers of mars: model estimates for the site of the InSight mission seismometer // Solar System Research volume. 2020. Vol. 54. P. 15–19.
  13. Степанова И.Э., Щепетилов А.В., Погорелов В.В., Михайлов П.С. Структурно-параметрический подход при построении цифровых моделей рельефа и гравитационного поля Земли с использованием аналитических S-аппроксимаций // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т.19. № 2. C. 107–116.
  14. Прасолов В.В. Задачи и теоремы линейной алгебры. М.: Физматлит. 1996, 302 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Projections of the locations of two groups of observation points on a horizontal plane.

Download (54KB)
3. Fig.2. Schematic representation of the process of adding a point to the optimal network.

Download (44KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».