Ανάπτυξη λογισμικού επεξεργασίας βαρυτημετρικών παρατηρήσεων
Development of gravimetric observations processing software

Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Καραμποΐκης, Κωνσταντίνος
Ημερομηνία
2025-03-10Επιβλέπων
Ανδριτσάνος, ΒασίλειοςΛέξεις-κλειδιά
ΒαρυτημετρίαΠερίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη λογισμικού για την επεξεργασία και ανάλυση βαρυτημετρικών δεδομένων, με σκοπό την απλοποίηση και αυτοματοποίηση βασικών υπολογισμών και διορθώσεων για γεωφυσικές εφαρμογές. Το λογισμικό σχεδιάστηκε για να επεξεργάζεται δεδομένα από το βαρυτήμετρο CG-5, επιτρέποντας στο χρήστη να πραγματοποιεί βασικές διορθώσεις, όπως οι διορθώσεις παλιρροιών (tide corrections), καθώς και να εφαρμόζει γεωδαιτικές και βαρυτικές αναγωγές για τον υπολογισμό των ανωμαλιών Bouguer ή ελεύθερου αέρα (free-air anomalies). Μέσω αυτών, υπολογίζονται ισοϋψείς καμπύλες που απεικονίζουν τις κατανομές της βαρύτητας στην περιοχή μελέτης.
Στο δεύτερο σκέλος της εργασίας, το λογισμικό χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό εμπειρικής συνάρτησης συμμεταβλητότητας από τα διαθέσιμα δεδομένα βαρύτητας, ώστε να αποτελέσει στατιστική πληροφορία για τις βαρυτημετρικές παρατηρήσεις σε μία διαδικασία παρεμβολής και πρόγνωσης τιμών βαρύτητας. Ο χρήστης εισάγει δεδομένα σε συγκεκριμένη μορφή, και το λογισμικό υπολογίζει την εμπειρική συνάρτησης, ενώ παράλληλα προσαρμόζει τις εμπειρικές τιμές σε αναλυτικά μοντέλα για την εκτίμηση της τελικής μοντελοποιημένης συνάρτησης, η οποία και θα χρησιμοποιηθεί στις στοχαστικές μεθόδους. Για την αξιολόγηση του λογισμικού, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από μετρήσεις στην περιοχή της Πάρνηθας με σταθερό σημείο στο ΠΑ.Δ.Α., καθώς και δεδομένα από περιοχή στο Νέο Μεξικό των Η.Π.Α. για την εκτίμηση της εμπειρικής συνάρτησης και την εφαρμογή αναλυτικών μοντέλων στο δεύτερο σκέλος της εργασίας.
Η εργασία συνεισφέρει ένα ολοκληρωμένο εργαλείο ανάλυσης βαρυτημετρικών δεδομένων, που διευκολύνει τη διεξαγωγή γεωφυσικών μελετών, υποστηρίζοντας τον εντοπισμό γεωλογικών ανωμαλιών και την πρόβλεψη νέων σημείων ενδιαφέροντος.
Περίληψη
This thesis focuses on the development of software for processing and analyzing gravimetric data, aiming to simplify and automate fundamental calculations and corrections for geophysical applications. The software is designed to process data from the CG-5 gravimeter, allowing users to perform essential corrections, such as tide corrections, and apply geodetic and gravimetric reductions to compute Bouguer or free-air anomalies. These calculations enable the generation of contour maps that visualize gravity distributions in the study area.
In the second part of the study, the software is used to compute an empirical covariance function from the available gravity data, providing statistical information for gravimetric observations in an interpolation and gravity prediction process. The user inputs data in a specific format, and the software calculates the empirical function while simultaneously fitting the empirical values to analytical models to estimate the final modeled function, which will be utilized in stochastic methods.
For the software evaluation, data from measurements in the Parnitha region, with a reference point at the University of West Attica (ΠΑ.Δ.Α.), were used, along with data from a region in New Mexico, USA, to assess the empirical function and apply analytical models in the second part of the study.
This thesis contributes an integrated tool for gravimetric data analysis, facilitating geophysical studies by supporting the identification of geological anomalies and the prediction of new points of interest.