A Variational Optimization Method for Solving Two Dimensional Magnetotelluric Inverse Problems

Mathematics, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/math13182989
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.