Q 16/20.9/70/1. Geofys 1 1 kan osasto. Juha Korhonen 8.10.\970. PmJektlselvltys aerogeofyslkaallslsta tutklmukslsta. I NEN TUTK I MUSLA 170s GEOLOG

Transkriptio

1 Q 16/20.9/70/1 Juha Korhonen 8.10.\970 - ARKISTOKAPPALE GEOLOG I NEN TUTK I MUSLA 170s Geofys 1 1 kan osasto PmJektlselvltys aerogeofyslkaallslsta tutklmukslsta

2 Geologinen tutkimuslaitos ATK-työryhmä Otaniemi Projektiselvitys Projektin tarkoituksena on hankkia nopeasti ja taloudellisesti yleiskuva tutkittavan alueen geofysiikasta ja siten toimia lahtö- kohtana yksityiskohtaisemmille tutkhuksille. Aerogeofysikaaliset kartat soveltuvat myös rakennegeologiassa käytettäviksi. Materiaalin ollessa riittävän laajaa voidaan tuloksia kayttaa myös kenttien tilastolliseen ja spektrianalyysiin. Projektin lopuilisina tuotteina tulee olla joukko kvantitatiivisia sama-arvo-, profiili- ja tulkinta- karttasarjo ja. 'Cr 1 Projektia käsitellään esitutkimusvaiheessa yhtenä kokonaisuutena. Toteuttamisvaiheeseen siirryttäessä se jouduttaneen jakamaan aia- projekteiksi. Projektin kehitys Aeromittaukset alkoivat v 1951 totaalianomaliakomponentin rekisteröinnillä, V 1955 liitettiin mukaan sähkömagneettinen mittaus ja v 1956 radiometrinen gamma-kokonaisintensiteettimittaus. Projektin ensimmäisenä vaiheena on ollut Suomen aerogeofysikaalinen periiskartoitus. Työ saataneen mittausten osalta päätökseen v Magneettisen peruskartaston odotetaan valmistuvan v Tähän asti on sekä rekisteröinti että kartanpiirustus suoritettu analogiamenetelmin. V 1972 aloitetaan siirtyminen matalalentoihin, ja viimeistään tässä vaiheessa ryhdytään rekisteröimaän dato ja myös digitaalimuodossa. Kartanpiirustus ja tulosten jatkokäsittely tullaan muuttamaan tietokonepohjaiseksi. Kartanpiirustusohjelmat pyritään muokkaamaan riittävän yleisiksi, jotta niitä voidaan kayttaa myös muiden sama-arvokarttojen piirtämiseen.

3 Projektin primaaridatojen vuotuinen määrä tullee olemaan rekisteröityä tietojaksoa d 8-10 suuretta 2. Rekisteröinti Mittauslennot suoritetaan Kar-Airin Lockhed Lodestarilla 150 m:n korkeudesta ja 400 m:n profiilivälein. Rekisteröinti au%ite taan piirturilla analogiamuodossa. Vuotuinen mitattu profiilien yhteispituus on km. Rekisteröinti ja kartanpiirustus tapahtuvat seuraavasti:... Magneettisen totaalikentan itseiaarvon anomalia Instrumentti on i?iux-gate-magnetometri, tutkimuslaitoksessa moaifioitu. alkujaan kanadalainen, Rekisteröinnin skaala-arvo maärit etään lennon aikana kalibroint i- pulssin avulla. Käynti eliminoiaaan lineaarisena lennon alku ja loppupisteiaen sekä Sodankylän magnetogrammien avulla. Profiilikoordinaatti oikaistaan graafisesti tarkistuspisteiden avulla. Profiilit digitalisoidaan käsin 20 gamman välein. Digitalisoidut pisteet siirretään karttapohjalle ja piirretaän näiden perusteella sama-arvokayrat. Suoritetaan puhtaaksipiirto kuullolle. Valokopioidaan työkartat kuullosta Sahkömapeettinen... amplitudi- Ja vaiheanomalia - Laitteisto on kehitetty geologisessa tutkimuslaitoksessa. Skaala-arvo maäritetään kdibrointipulssin avulla. Profiilikoordinaatti oikaistaan graafisesti - Tulokset piirretaän profiilikartoiksi kirullolle. Radiometrinen gamma-kokonnisintensiteetti Laitteiston kide on USA:sta, muuten se on tutkimuslaitoksen konstruktio. - Rekisteröinteja ei ole toistaiseksi käsitelty, mutta ne aiotaan esittää profiilikarttoina.

4 Lentolin j a - Maalennoissa suunnistus tapahtuu ilmakuvakartoille merkittyjä suunnistuslinjoja pitkin. Todellinen lentoreitti vaiokuvataan rakokameran avulla filmille, jolle tuxevat myös tarkistuspisteet. - hlerilennoissa suunnistetaan decca-käytäviä pitkin. Decometrit valokuvataan joka 24 sekuntti ja näiden lukemista lasketaan tietokoneella xy-koordinaatit. - Kartalla lentolinjaa approksimoidaan murtoviivalla. Lentokorkeus Lentokorkeus pyritään pitämään maanpintaan nähden vakiona radiokorkeusmittarin avulla. Lentoprofiili saadaan myös analogiakäyräna. Kartanpiirtkb vuotuinen kapasiteetti on tätä nykyä km 2 2 sama-arvo- ja km profiilikarttaa mittakaavassa lr Rxlosten käsittely Rrlosten jatkokäsittelyä on suoritettu paaalsiassa vain aeromagneettisten karttojen osalta YI TulkintaohJelmat ELLIOTT 503 ohjelmoitavalle digitaalilaskukoneelle. Ohjelmat on kirjoitettu ELLIOTT-ALGOLsilla, ja osittain optimoitu taulukkokäsittely j en osalta. ' - Henderson & Zietz 1 Ohjelma laskee magneettikentän toisen vertikaaliderivaatan ympyränkeha- menetelmällä. Kiiyttkija voi valita joko kolme kehiiä ja yhdeksiin näytepistettä tai neljä kehaa ja kolmetoista pistetta. - Henderson IIa-b Ohjelmat laskevat tasavälisesti annetun magneettisen vertikaali-intensiteetin perusteella magneettikentän arvot ylös- ja alaspäin mittaustasosta sekä ensimmäisen j a toisen vertikaaliderivaatan tasossa ja sen alapuolella. Numeerinen suoritus perustuu ympyränkehämenetelmään, jossa käytetään yhtätoista kehä5 ja 81:ä pistetqa. Tulokset saadaan rivikirjoittimella suoraan karttapohjaksi, jonka mittakaava 100 mrn pisteväliä käytettaessii on 1: Tämä korjataan kartanpiirustusvaiheessa lähimpään, standardimit takaavaan.

5 Double pole II Ohjelma laskee magneettisen vertikaali-intensiteetin ja sen ensimmäisen ja toisen vertikaaliderivaatan prof iile j a tasossa kahden mielivaltaisesti valitun pistepoolin ylapuolella. Line pole II Ohjelma laskee magneettisen totaaiianomalian seka sen ensimmäisen ja toisen vertikaaiiderivaatan tasavalisena kohtisuorana pr~~iilina yli n kp1:n vaakasuoria yhdensuuntaisia viivapooleja, joiden asema ja momentti ovat mielivaltaiset. Mean value II1 Ohjelma laskee liukuvia keskiarvoja suorakaiteen muotoisessa alueessa, jossa laskettava funktio. on annettu tasavalisesti neliösilmaisen verkon solmupisteissa. Ohjelma antaa myös ko. alueen kokonaiskeskiarvon j a tämän ke skiha j onnan. Gay 1 Ohjelma laskee ja piirtää normeerattuja magneettisia mallikayria puoliäárettömän paksun levyn tapauksessa. Bhatt acharyya 1 Ohjelma laskee magneettikenta totaalianomaiian pystyn, puoliäärettömän ja poikkileikkaukseltaan suorakulmaisen prisman yläpuolella. Tulokset saadaan haluttaessa graafisesti profiilimuodoss~. Bhattacharyya II Lahdeprismalla on abellinen syvyys. Ohjelma laskee vain keskiprofiilin, mutta normeeraa sen haluttuun amplitudiin. Harmonic analysis 1 Ohjelma hajoittaa tasavalisesti annetun yksidimensionaalisen profiilin Fourier-kertoimiksi sekä derivoi ja/tai jatkaa kertoi- mien maaräämän funktion haluttuun korkeuteen käyttäen srnalyyttisesti täsmällisiä taajuusvasteita. Error % Ohjelma vertaa magneettinauhalta kahta profiilia toisiinsa, laiskee resiuuaalin, seka tulostaa sen rivikirjoittimella prosentuaalisena pylvasdiagrammina.

6 ... 0 Tulkintaohj elnat HE!'ILETT-PACKARD 9100 B oh j elmoitavaile ~öxtäl askukoneelle Ohjelmat on kirjoitettu HPrn konekohtaiselia koodilla, - Eagnetic IIo-anonaly according Gay Trial-and-error-ohjelma, joka laskee magneettisen totaaiianomalian profiileja kaksidimensionaaiisen, äarellisen syvyyden omaavan, vaakasuunnassa äärettömän levyn yli. - Magnetic Z-anomaiy according Gay Kuin edellä, mutta magneettinen vertikaalikomponentti. - Gravimetric delta g -anomaly, twoläyerrstep model Vastaava kappale kuin magneettisissa ohjelmissa, mutta lisäksi on mahdollista ottaa malliin siirros pitkin levyn kylkeä. - Linear filtering Suodattaa tasavälisen profiilin lineaarisesti 15:ä pistettä käyttäen. - 3-layer refraction Laskee kolmikerrosrefraktion mukaiset seismisten rajapintojen syvyydet kerrosnopeuksien ja leikkausaikojen perusteella. - Refraction regression Laskee pienimmän neliösumman mukaisen sovituksen refraktiosuoralle. Yksityisen arvopain lisays ja poistomahdolliauus. - Linear regression of functions ~(x) and F(~) Laskee lineaariregression xrn ja y:n ohjelmoitaville funktioille. Yksityisen arvoparin lisays- ja poistomahdollisuus. Lisäksi on ohjelmat tutkimuslaitoksen suskeptibi&eetti- ja remanenssi- rutiineille, Geologisessa tutkimuslaitoksessa työskentelee syksyllä -70 Teknillisen korkeakoulun tietojenkäsittelyopin laitoksen työryhmä, jonka tehtävänä on selvittää HP 9100-sarjan laitteiston soveltuvuus geofysikaalisiin tulkint atöihin.

7 Tilastollinen käsittelv Valmistelut aeromagneettisen kartan tilastolliseksi tulkitsemiseksi aloitettiin v. 1908, jolloin ryhdyttiin käsin digitalisoimaan olemassa olevaa aeromagneettista kartastoa neliöverkolle, jonka sivun pituus on yksi kilometri. Pisteitä on tähän mennessä poimittu n ja tarkoituksena on aloittaa käsittely lähiaikoina. Käsittelyn tuloksena oaotetaan saatavan tietoa kentän tilastollisesta luonteesta ja sen alueellisesta käyttaytymisesta. Projektin vastuualueet ovat: yleisuunnittelu professori Puranen instrumentit geofyysikko Hämäläinen geofyysikko Ristola kenttätyöt kart anpiirustus ATK geofyysikko geofyysikko geologi geofyysikko Westerluna Ristola Räsänen Korhonen