КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 24-17-00346

НазваниеОпределение пространственно-временной структуры магнитного поля Земли в окрестностях геомагнитных обсерваторий РФ с применением БПЛА

Руководитель Соловьев Анатолий Александрович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический центр Российской академии наук , г Москва

Конкурс №92 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-405 - Геомагнитное поле, геодинамо, палеомагнетизм

Ключевые слова Аномальное магнитное поле, обратная задача геофизики, системы линейных уравнений, проекционный метод, магнитометрия, диполь, геомагнетизм, геомагнитные обсерватории, ИНТЕРМАГНЕТ, беспилотные летательные аппараты, аэромагниторазведка, нечеткая математика, дискретный математический анализ.

Код ГРНТИ37.15.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Разработка моделей литосферы является одной из приоритетных задач геофизики. Интерпретация геофизических аномалий – это процедура извлечения из данных наблюденных физических полей, в которых в скрытом виде содержится большой объем геолого-геофизической информации. В проекте предполагается создание моделей аномального магнитного поля Земли (МПЗ) по результатам градиентной аэромагнитной съемки на нескольких высотных эшелонах в окрестностях магнитных обсерваторий РФ. Знание распределения источников аномалий в земной коре, связанных с горными породами и другими геологическими структурами, позволит сформировать более точное представление о происхождении района и пространственно-временных особенностях МПЗ. Магнитные свойства геологического разреза важны и для оценки вклада геомагнитно-индуцированных токов при сильных геомагнитных возмущениях. Масштаб и комплексность проекта обеспечиваются объединением трех групп методов и подходов из разных областей геофизики. Первая связана с развитием высокоточных измерений пространственного распределения МПЗ при помощи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Это направление предполагает разработку методики построения цифровых моделей рельефа высокой точности с использованием лидара и средств видеофиксации, проведения разновысотных аэромагнитных градиентных съемок с учетом рельефа с использованием нескольких магнитометров и средств радиосвязи, адаптацию ПО для обработки результатов съемок. С учетом сложной пространственно-временной структуры МПЗ будут задействованы наземные измерения МПЗ для учета временной составляющей и сужения области решения обратных задач. Актуальность развития таких методов связана с повышением затрат на поиск и разработку новых месторождений полезных ископаемых, необходимостью детального картирования интрузивных тел, зон разломов и гидротермальных изменений. Новые методики БПЛА-съемок позволят повысить их точность и эффективность. Вторая часть связана с развитием методов решения обратных задач магнитометрии с целью получения объемного распределения значений вектора МПЗ в земной коре по скалярным измерениям. Будут адаптированы существующие методы для анализа БПЛА-измерений градиента МПЗ и разработаны авторские методы инверсии на базе дискретного математического анализа (ДМА). Совместная инверсия разновысотных градиентных измерений и наземных наблюдений повысит устойчивость вычисления компонент МПЗ. Будет создан новый подход, описывающий множество решений, удовлетворяющих поставленной задаче, и ищущий среди эквивалентных решений то, которое наилучшим образом удовлетворяет дополнительной априорной информации о распределении свойств модели. Это будет способствовать развитию методов решения некорректных обратных задач – фундаментальной области геофизики. Впервые будут построены 3D-модели вектора аномального МПЗ в окрестности всех магнитных обсерваторий европейской части РФ. Третье направление – численная оценка и учет вклада аномального МПЗ и внешних полей при моделировании векового хода главного МПЗ (ГМПЗ). Основным источником данных о его динамике являются высокоточные наблюдения магнитных обсерваторий. Всего в РФ функционируют 18 магнитных обсерваторий, из них половина – в европейской части. Этот сегмент сети охватывает обширную площадь с высокой степенью неоднородности МПЗ и по времени, и по пространству. Наблюдаемая невязка наземных измерений со спутниковыми моделями имеет фундаментальный характер и определяется региональными особенностями распределения остаточной и индуцированной намагниченности в земной коре и влиянием внешних магнитосферно-ионосферных полей. Пренебрежение их вкладом приводит к ошибкам в моделях ГМПЗ, суммарно достигающим 10%. Будет получен огромный объем ценного экспериментального материала для фундаментальных задач геологии и геофизики. Результаты будут иметь высокую практическую ценность при высокотехнологичном освоении нефтегазовых месторождений с навигацией наклонно-направленного бурения по МПЗ.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---