Abstract
We have extended the three-dimensional (3-D) resistivity imaging algorithm to cover the 3-D resistivity tomography problem, where resistivity data are acquired using electrodes installed in several boreholes as well as at the earth surface. The imaging algorithm consists of the 3-D finite element forward modeling and least-squares inversion scheme, where the ACB (Active Constraint Balancing) is adopted to enhance the resolving power of the inversion. Sensitivity analysis with numerical verifications shows that 3-D resistivity tomography is a very appealing method and can be used to get 3-D attitude of subsurface structures with very high-resolution. Moreover, we could accurately handle the topography effect, which could cause artifacts in the resistivity tomography. In the application of 3-D resistivity tomography to the real field data set acquired at the quarry mine, we could derive a very reasonable and accurate image of the subsurface.
본 연구에서는 종래의 지표 전기비저항 탐사자료의 3차원 영상화 알고리듬을 확장하여 여러 시추공을 이용한 3차원 전기비저항 토모그래피 영상화 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬은 유한요소법을 이용한 3차원 전기비저항 모델링과 최소자승 역산 알고리듬으로 구성되며, 역산의 분해능을 높이기 위하여 ACB(Active Constraint Balancing)법을 채용하였다. 수치모형실험 및 분해능 분석을 통하여 3차원 전기비저항 토모그래피가 효용성이 높은 탐사법임을 알 수 있었으며, 지하구조에 대한 고분해능의 입체 영상을 획득할 수 있는 방법임을 입증하였다. 또한, 전기비저항 토모그래피에서 지형효과를 정확히 반영함으로써, 영상의 왜곡을 배제하여 더욱 정확한 지하구조 영상을 획득할 수 있었다. 현장자료에 대한 적용성 검토를 위하여 화강암 석산지역에서 획득한 3차원 탐사자료에 3차원 전기비저항 토모그래피를 수행한 결과 신뢰도 높은 3차원 전기비저항 영상을 획득할 수 있었다.
