ZondST3d — Interprétation de la sismotomographie 3D (ondes réfractées)

ZondST3D est conçu pour l'interprétation tridimensionnelle des données de tomographie sismique sur des ondes réfractées (variantes terrestres, entre forages et aquatiques).

En géophysique, le terme tomographie sismique est connu depuis longtemps. Cela est dû au fait que l'un des principaux problèmes en sismologie est la cinématique inverse. Cela consiste à déterminer la structure des vitesses à partir du temps de trajet connu des ondes réfractées depuis la source jusqu'au récepteur. La sismotomographie entre forages est l'une des méthodes les plus populaires en géophysique appliquée ; elle est utilisée pour déterminer en détail les vitesses des structures dans l'espace inter-forages.

La technique de la sismotomographie tridimensionnelle implique une acquisition spéciale en utilisant un grand nombre de positions de sources et de récepteurs. Parfois, le nombre de traces atteint des milliers voire des dizaines de milliers. Cependant, dans de nombreux cas, pour une interprétation tridimensionnelle, il suffit d'utiliser les résultats d'une sismotomographie bidimensionnelle observée sur plusieurs lignes parallèles.

ZondST3D représente une solution prête à l'emploi pour la tomographie sismique et résout un large éventail de problèmes allant de la modélisation mathématique et du contrôle de qualité au traitement et à l'interprétation des données de terrain. Une interface conviviale et une variété de fonctionnalités de visualisation des données permettent de résoudre efficacement une large gamme de problèmes géologiques.

Le logiciel se compose de deux modules principaux. L'un pour la sélection des premiers temps sur les sismogrammes. L'autre est utilisé pour résoudre les problèmes directs et inverses de la tomographie sismique.

Un interface spécial a été développé pour le traitement des sismogrammes afin de simplifier et d'automatiser le processus de sélection des premières arrivées. Une attention particulière est accordée aux différentes méthodes de visualisation des données et à l'accès simple aux fonctions fréquemment utilisées.

La résolution du problème direct repose sur un algorithme spécial de traçage des rayons basé sur la théorie des graphes (méthode du plus court chemin). Cet algorithme se caractérise par des calculs rapides et une précision contrôlée.

ZondST3D utilise un format de données simple et clair qui permet de combiner facilement divers systèmes d'observation, y compris différentes variantes de réglage de la topographie et d'autres informations supplémentaires.

Plusieurs variantes d'affichage du modèle tridimensionnel sous forme de différentes sections et isosurfaces sont mises en œuvre dans le programme.

Une étape importante avant les mesures de terrain est la modélisation mathématique de la structure des vitesses du site de travail. La modélisation permet d'estimer le niveau des premiers temps des ondes réfléchies et de choisir les paramètres optimaux du système d'observation pour résoudre le problème géologique formulé. ZondST3D dispose d'un large éventail d'outils pour la modélisation mathématique et l'analyse des champs de premiers temps.

Comme la tâche principale du programme est l'inversion des paramètres de vitesse, plusieurs variantes de résolution du problème inverse sont mises en œuvre dans ZondST3D, les principales étant : l'inversion lissée — pour obtenir un modèle lisse, et le focalisé — pour obtenir un modèle partiellement lissé des vitesses en profondeur. Lors de la conception du programme, une attention particulière a été accordée à la prise en compte des données a priori. En raison de l'équivalence des problèmes géophysiques inverses, la qualité des résultats obtenus dépend fortement de la quantité de données a priori utilisées. Dans ZondST3D, il est possible de définir des poids pour les mesures, de fixer et de limiter les caractéristiques des différentes cellules, et d'utiliser un modèle a priori comme référence dans l'inversion. Les schémas robustes d'estimation du bruit sont intégrés dans le logiciel. Il est également possible d'importer et d'afficher les résultats des mesures par d'autres méthodes et des données entre forages, ce qui améliore la qualité des résultats.

Plus de détails sur les fonctionnalités du logiciel peuvent être trouvés en téléchargeant le manuel utilisateur ainsi que sa version de démonstration ou en regardant les revues vidéo et tutoriels.