شماره ركورد
24942
شماره راهنما
MAP2 123
عنوان
ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺁﻧﻮﻣﺎﻟﻲ ﺛﻘﻞ ﺩﺭ ﺷﺒﻜﻪ ﻫﺎﻱ ﺛﻘﻞ ﺳﻨﺠﻲ ﻧﻔﺖ ﻭﮔﺎﺯ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺷﺒﻜﻪﻫﺎﻱ ﻋﺼﺒﻲ ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نقشه برداري
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1404/07/05
صفحه شمار
58 ص .
استاد راهنما
حميد مهرابي
كليدواژه فارسي
درونيابي , ثقل , يادگيري ماشين , جنگل تصادفي
چكيده فارسي
پيشبيني دقيق ناهنجاريهاي گرانشي در مناطق غيرقابل دسترس، يكي از چالشهاي اساسي در مطالعات ژئوفيزيكي و اكتشاف منابع زيرسطحي مانند مخازن نفت و گاز است. محدوديتهاي جغرافيايي نظير كوهستانها، درياچهها و درهها، مانع از برداشت مستقيم دادههاي گرانشي در برخي نقاط ميشوند. در چنين شرايطي، استفاده از روشهاي درونيابي عددي و مدلسازي پيشبينانه براي تخمين مقادير گرانش و ارتفاع، ضروري و اجتنابناپذير است. در اين پژوهش، با بهرهگيري از دادههاي گرانشي و ارتفاعي در محدوده جغرافيايي ايران، مجموعهاي از مدلهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق براي درونيابي اين مقادير توسعه داده شد. مدلهاي مورد استفاده شامل شبكه عصبي عميق (DNN)، XGBoost، جنگل تصادفي (Random Forest)، و روشهاي كلاسيك مانند IDW، Kriging، MLS، Gaussian و Collocation بودند. عملكرد اين مدلها بر اساس معيارهاي RMSE، MAE و ضريب تعيين R² براي هر دو مؤلفه گرانش و ارتفاع ارزيابي شد. نتايج عددي نشان داد كه مدل DNN با اختلاف قابل توجهي نسبت به ساير مدلها، دقيقترين عملكرد را در تخمين ناهنجاريهاي گرانشي و ارتفاع ارائه داد. اين مدل توانست خطاي ميانگين مربعات (RMSE) را براي ناهنجاري گرانشي به حدود 29 واحد و براي ارتفاع به حدود 30 واحد كاهش دهد، در حالي كه ضريب تعيين آن در هر دو مؤلفه بيش از 0.998 بود. مدلهاي XGBoost و Random Forest نيز با خطاهايي در حدود 110 تا 122 واحد و ضريب تعيين حدود 0.974 تا 0.978، عملكرد قابل قبولي داشتند. در مقابل، روشهاي كلاسيك مانند IDW، Kriging و Collocation، با خطاهايي بالاتر از 126 تا 167 واحد و ضريب تعيين كمتر از 0.971، دقت پايينتري در تخمين مقادير ارائه دادند. اين نتايج نشان ميدهند كه مدلهاي يادگيري عميق، بهويژه شبكههاي عصبي، در مواجهه با دادههاي پيچيده و نامنظم، توانايي بالاتري در استخراج الگوهاي غيرخطي و ارائه تخمينهاي دقيق دارند. استفاده از اين مدلها نهتنها موجب كاهش خطاهاي درونيابي ميشود، بلكه امكان تعميمپذيري به مناطق فاقد داده را نيز فراهم ميسازد. در نتيجه، چارچوب پيشنهادي اين پژوهش ميتواند بهطور مؤثري در كاهش هزينههاي برداشت ميداني، افزايش دقت مدلسازي زيرسطحي، و بهبود تصميمگيري در مراحل اكتشاف منابع زيرزميني مورد استفاده قرار گيرد.
كليدواژه لاتين
Interpolation , Gravity , Machine Learning , Random Forest
عنوان لاتين
Prediction of gravity anomalies in oil and gas gravimetry networks using artificial neural networks
گروه آموزشي
مهندسي نقشه برداري
چكيده لاتين
Accurate prediction of gravity anomalies in inaccessible areas is one of the fundamental challenges in geophysical studies and exploration of subsurface resources such as oil and gas reservoirs. Geographical constraints such as mountains, lakes, and valleys prevent direct acquisition of gravity data in some locations. In such circumstances, the use of numerical interpolation methods and predictive modeling to estimate gravity and elevation values is necessary and inevitable. In this study, using gravity and elevation data within the geographical area of Iran, a set of machine learning and deep learning models were developed to interpolate these values. The models used included deep neural network (DNN), XGBoost, Random Forest, and classical methods such as IDW, Kriging, MLS, Gaussian, and Collocation. The performance of these models was evaluated based on RMSE, MAE, and R² coefficient of determination for both gravity and elevation components. Numerical results showed that the DNN model provided the most accurate performance in estimating gravitational anomalies and height, with a significant difference compared to other models. This model was able to reduce the root mean square error (RMSE) for gravitational anomaly to about 29 units and for height to about 30 units, while its coefficient of determination in both components was more than 0.998. The XGBoost and Random Forest models also had acceptable performance with errors of about 110 to 122 units and coefficient of determination of about 0.974 to 0.978. In contrast, classical methods such as IDW, Kriging, and Collocation provided lower accuracy in estimating values, with errors higher than 126 to 167 units and coefficient of determination less than 0.971. These results indicate that deep learning models, especially neural networks, have a higher ability to extract nonlinear patterns and provide accurate estimates when faced with complex and irregular data. The use of these models not only reduces interpolation errors, but also allows generalization to data-poor areas. As a result, the framework proposed in this study can be effectively used to reduce field sampling costs, increase the accuracy of subsurface modeling, and improve decision-making in the exploration stages of underground resources.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
143717
نويسنده