Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine
The article develops and implements analytical and numerical methods for modeling layered geological structures with cavities of simple and complex shapes. The analysis of existing models of the real geological environment is carried out, information is provided on such models as: impedance and elas...
Збережено в:
| Видавець: | State Institution Scientific Hydrophysical Centre of the National Academy of Sciences of Ukraine |
|---|---|
| Дата: | 2021 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
State Institution Scientific Hydrophysical Centre of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://oceanographic-journal.org.ua/index.php/journal/article/view/36 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Організація
Oceanographic Journal (Problems, methods and facilities for researches of the World Оcean)| id |
oceanographic-journalorgua-article-36 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Oceanographic Journal (Problems, methods and facilities for researches of the World Оcean) |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
spatial spectrum bottom sediments Fourier transformations echo sounders geoacoustic parameters of sediments partition boundary GIS technologies. просторовий спектр донні відклади перетворення Фур'є ехолот геоакустичні параметри донних відкладів границя розділу GIS-технології. |
| spellingShingle |
spatial spectrum bottom sediments Fourier transformations echo sounders geoacoustic parameters of sediments partition boundary GIS technologies. просторовий спектр донні відклади перетворення Фур'є ехолот геоакустичні параметри донних відкладів границя розділу GIS-технології. A.I. Shundel Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| topic_facet |
spatial spectrum bottom sediments Fourier transformations echo sounders geoacoustic parameters of sediments partition boundary GIS technologies. просторовий спектр донні відклади перетворення Фур'є ехолот геоакустичні параметри донних відкладів границя розділу GIS-технології. |
| format |
Article |
| author |
A.I. Shundel |
| author_facet |
A.I. Shundel |
| author_sort |
A.I. Shundel |
| title |
Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| title_short |
Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| title_full |
Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| title_fullStr |
Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| title_full_unstemmed |
Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| title_sort |
development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the national academy of sciences of ukraine |
| title_alt |
Розробка математичної моделі шаруватого неоднорідного середовища як складової частини Банку океанографічних даних Національної академії наук України |
| description |
The article develops and implements analytical and numerical methods for modeling layered geological structures with cavities of simple and complex shapes. The analysis of existing models of the real geological environment is carried out, information is provided on such models as: impedance and elastic models of bottom sediments, heterogeneous models of environments, statistical models of the bottom environment. There are developed analytical and numerical methods for mathematical modeling of the structure and spatial distribution of the acoustic properties of marine sediments, presented as a layered heterogeneous medium. Developed methods make it possible to create discrete, continuous or mixed structural-acoustic models of a heterogeneous seabed, taking into account stratification, fluid and gas-saturated bottom sediments, the presence of cavities and inclusions of various shapes and properties in them. Algorithms have been developed for obtaining a model acoustic response, which is a superposition of all acoustic signals reflected from geological boundaries, which have different reflection coefficients. Acoustic reflection is described by the so-called convolutional model. Mathematical modeling of the processes of determining the bottom topography by such means as an echo sounder, a multi-beam echo sounder and an interferometer has been carried out. With the help of the developed software package and using modern GIS-systems, digital elevation models and isobatic maps of individual surveyed water areas were created.
|
| publisher |
State Institution Scientific Hydrophysical Centre of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://oceanographic-journal.org.ua/index.php/journal/article/view/36 |
| work_keys_str_mv |
AT aishundel developmentofamathematicalmodelofalayeredheterogeneousmediumasanintegralpartoftheoceanographicdatabankofthenationalacademyofsciencesofukraine AT aishundel rozrobkamatematičnoímodelíšaruvatogoneodnorídnogoseredoviŝaâkskladovoíčastinibankuokeanografíčnihdanihnacíonalʹnoíakademíínaukukraíni |
| first_indexed |
2024-04-21T19:21:00Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:21:00Z |
| _version_ |
1804810601085534208 |
| spelling |
oceanographic-journalorgua-article-362023-03-29T18:35:50Z Development of a mathematical model of a layered heterogeneous medium as an integral part of the oceanographic data bank of the National Academy of Sciences of Ukraine Розробка математичної моделі шаруватого неоднорідного середовища як складової частини Банку океанографічних даних Національної академії наук України A.I. Shundel spatial spectrum, bottom sediments, Fourier transformations, echo sounders, geoacoustic parameters of sediments, partition boundary, GIS technologies. просторовий спектр, донні відклади, перетворення Фур'є, ехолот, геоакустичні параметри донних відкладів, границя розділу, GIS-технології. The article develops and implements analytical and numerical methods for modeling layered geological structures with cavities of simple and complex shapes. The analysis of existing models of the real geological environment is carried out, information is provided on such models as: impedance and elastic models of bottom sediments, heterogeneous models of environments, statistical models of the bottom environment. There are developed analytical and numerical methods for mathematical modeling of the structure and spatial distribution of the acoustic properties of marine sediments, presented as a layered heterogeneous medium. Developed methods make it possible to create discrete, continuous or mixed structural-acoustic models of a heterogeneous seabed, taking into account stratification, fluid and gas-saturated bottom sediments, the presence of cavities and inclusions of various shapes and properties in them. Algorithms have been developed for obtaining a model acoustic response, which is a superposition of all acoustic signals reflected from geological boundaries, which have different reflection coefficients. Acoustic reflection is described by the so-called convolutional model. Mathematical modeling of the processes of determining the bottom topography by such means as an echo sounder, a multi-beam echo sounder and an interferometer has been carried out. With the help of the developed software package and using modern GIS-systems, digital elevation models and isobatic maps of individual surveyed water areas were created. У статті описано розроблені та реалізовані аналітико-чисельні методи для моделювання шаруватих геологічних структур з порожнинами простої та складної форми. Дано аналіз існуючих моделей реального геологічного середовища та інформація щодо таких моделей як: імпедансна та пружна моделі донних відкладів, гетерогенні моделі середовищ, статистичні моделі донного середовища. Наведено розроблені авторські аналітико-чисельні методи математичного моделювання структури та просторового розподілу акустичних властивостей морських відкладів,представлених як шарувате неоднорідне середовище, які дозволяють створювати дискретні,безперервні або змішані структурно-акустичні моделі неоднорідного морського дна з урахуванням розшарування, флюїдо- та газонасичених донних відкладів, наявності в них порожнин й включень різних форм і властивостей. Описано авторську розробку алгоритмів отримання модельного акустичного відгуку, який є суперпозицією всіх акустичних сигналів, відбитих від геологічних границь, що мають різні коефіцієнти відбиття. Акустичне відбиття описано так званою згортковою моделлю. Виконано математичне моделювання процесів визначення параметрів рельєфу дна такими засобами, як ехолот, багатопроменевий ехолот та інтерферометр. За допомогою розробленого програмного комплексу та з використанням сучасних GIS-систем створено цифрові моделі рельєфу та ізобатичні карти окремих обстежених акваторій. State Institution Scientific Hydrophysical Centre of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-04-20 Article Article application/pdf https://oceanographic-journal.org.ua/index.php/journal/article/view/36 10.37629/2709-3972.3(14).2021.29-49 Oceanographic Journal (Problems, methods and facilities for researches of the World Ocean); No. 3(14) (2021): Oceanographic Journal (Problems, methods and facilities for researches of the World Ocean); 29-49 Океанографічний журнал (Проблеми, методи та засоби досліджень Світового океану); № 3(14) (2021): Океанографічний журнал (Проблеми, методи та засоби досліджень Світового океану); 29-49 2709-3972 2709-3964 10.37629/2709-3972.3(14).2021 uk https://oceanographic-journal.org.ua/index.php/journal/article/view/36/27 |