A Variational Optimization Method for Solving Two Dimensional Magnetotelluric Inverse Problems

Mathematics, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/math13182989
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This article addresses a two-dimensional inverse problem of magnetotelluric sounding under the assumption of E-polarized electromagnetic fields. The main focus is on the construction of a forward numerical model based on the Helmholtz equation with a complex coefficient, and the recovery of electrical conductivity from boundary measurements. The second-order finite difference method is employed for numerical simulation, providing stable approximations of both the direct and the conjugate problems. The inverse problem is formulated as a minimization of a data misfit functional, and solved using Nesterov’s accelerated gradient descent method, which ensures fast convergence and robustness to noise. Numerical experiments are presented for a synthetic model featuring a smooth background conductivity and a localized anomaly. Comparison between the exact and reconstructed solutions demonstrates the high accuracy and efficiency of the proposed algorithm. The developed approach can serve as a foundation for constructing practical inversion schemes in geophysical exploration problems.