エミグマ

EMIGMAは、Petros Eikon Incorporatedがデータ処理、シミュレーション、逆変換、イメージング、およびその他の関連タスク用に開発した地球物理学的解釈ソフトウェアプラットフォームです。このソフトウェアは非地震アプリケーションに重点を置いており、 Windowsオペレーティングシステムでのみ動作します。業界標準のファイル、機器のネイティブ形式、およびAutoCAD、Google Earth、Oasis montajなどの業界の他のソフトウェアで使用されるファイルをサポートしています。^[1] ライセンスユーザーが作成したデータベースを表示できるように開発された、EMIGMAの無料バージョンであるEMIGMA Basicがあります。データシミュレーション、モデリング、データのインポートはできません。^{[2]このソフトウェアは、}地質学者が鉱業、 ^[3] 石油・ガス^[4] および地下水の探査および境界設定の目的で 使用し、水文学者[5] 、^[6]環境エンジニア^[6]、 [ 考古学者^[7] 、学術機関^[8]では 研究目的で使用されています。このソフトウェアの主な貢献者は、R. W. Groom、^[9] H. Wu、E. Vassilenko、^[10] R. Jia、^[9] C. Ottay、および C. Alvarez です。^[9]

これらのアプリケーションはプラットフォームの当初の動機であり ^[11] 、新しいリリースでも引き続き注目されています。 ^[12]

地質モデルは、従来の双極子双極子、FEM、時間領域電磁気学（TEM）、マグネトテルリックス（MT）、CSEM / CSAMT、磁気、重力、抵抗率、誘導分極システムなど、さまざまな地球物理学的測定システムのシミュレーションが可能です。調査は、空中、地上、ダウンアホール、クロスホール、水中、または水上で行うことができます。調査は、送信機、受信機、およびその他のシステムプロパティに関連するプロパティによって定義されます。システムと調査のパラメータは入力データとともに保存されるため、ユーザーはモデルごとにこれらのパラメータを継続的に指定する必要がありません。モデルによる受信機での合成測定値は、シミュレーション中に計算されます。EMIGMAの初期のバージョンでは、3Dブロック、薄板の応答、および多層地球モデルの応答をシミュレーションできました。^[3]シミュレーションアルゴリズムには、現在、球体モデル用のアルゴリズム、薄板用の代替アルゴリズム、3Dプリズムと多面体用のさまざまなアルゴリズムが含まれています。 ^[13] モデルのブロックと多面体コンポーネントは、LN近似に基づくアルゴリズムによってシミュレートされます。 ^[14] 現実世界の電磁気システムと比較すると、薄板のシミュレーション結果は、状況によっては一致する傾向があることがわかりました。あるケーススタディでは、EMIGMAの複雑さのために、データの初期分析に他のアルゴリズムが必要でした。他のソフトウェアの限界に達したときに、EMIGMAが使用されました。EMIGMAは、厚いプリズム、複雑な多面体、および薄板をモデル化できる唯一の商用EMモデリングツールです。もう1つの利点は、複数のプロファイルで複数のタイプのターゲットの応答をシミュレートできることです。^[8]

モデル応答をシミュレートし、ユーザーが調整して繰り返した測定応答と比較することができます。しかし、よく取られる別のアプローチは、この順方向シミュレーションとモデル調整のプロセスを自動化することです。十分な反復の後、ユーザーが指定した制限内で測定応答と一致する応答を持つモデルが見つかります。これは反転と呼ばれます。 ^[15] Petros Eikon は、ほぼ 20 年にわたって反転プロセスを開発してきました。初期の反転手順では、地上データと空中データ用の制御されたソースと自然場の両方の周波数領域電磁気データ用の 1 次元 (1D) モデルを提供しました。 ^[16] その後、3D 反転の機能が追加されました。

1Dインバージョンは、単一の観測点のモデルを決定します。これは、FEM、TEM、MT、CSAMT、抵抗率データで利用できます。このプロセスは、存在する各観測点に対して繰り返し実行され、いわゆるインバージョンセクションを作成します。^[13]

3D逆解析は、3Dセルのネットワークの形でモデルの特性を決定します。このツールは、磁気、重力、MT、CSEM、CSAMT、抵抗率データで利用できます。^[13] Petros Eikonは、標準的な最急降下逆解析手法からTrust Region手法に移行しました。 ^[17]

調査の設計、地質モデル、データは3Dで表示できます。モデル構造の形状とパラメータは3D空間で編集できます。測定データと合成データは、モデルに関連付けられたベクトル、線、面、等高線などのさまざまな形式で表示できます。逆解析ツールの結果はボリュームとして表示できます。^[13]

地球物理学的データを解析するために設計されたプロッタ。データは、時間、周波数、位置、または送受信間隔の関数として2D軸上に表示できます。測定データは、同じ軸上に複数のプロットを表示したり、残差プロットを計算したりすることで、シミュレーションおよび反転データと比較できます。データは、見かけの抵抗率などのさまざまなプロパティに変換できます。^[13]

調査の設計は、送信機とデータステーションを含む2次元XY（北/南）ディスプレイに表示されます。データステーションとモデルは対話的に編集できます。マッピングソフトウェアからファイルをインポートして、地図上に重ねて調査を表示できます。モデルの投影も表示できます。アプリケーションでは、GISグラフィック形式へのエクスポートが可能です。^[13]

複数のデータを多次元グリッドに補間して、複数の時間ウィンドウや複数の送信機受信機の設定などのマップを表示できます。グリッドセルは正方形である必要はなく、ステーションやラインのさまざまな空間密度に対応するために長方形にすることができます。データは定義されたグリッドに補間され、グリッドプレゼンテーションと3D等高線アプリケーションで表示できます。グリッドプレゼンテーションは、他のマッピングソフトウェアからのマップオーバーレイをサポートし、一般的なすべての地球物理マッピングソフトウェアへのエクスポートもサポートしています。^[13]

データ スプレッドシートには、調査データがスプレッドシート形式で表示されます。データは編集可能です。PseudoShow は、tx-rx 分離、周波数、または時間値を深度に割り当てることで、一連のポイントからのデータを断面として表示します。CDI ツールは、周波数領域の抵抗率と、さまざまな送信周波数で収集されたヘリコプター データを計算します。結果は、1D 反転結果も表示される CDI ビューアに表示できます。ポリ ジェネレーターは、モデリング用の合成地形と複雑な異常を作成します。モデルは、CADアプリケーションからインポートすることもできます。重力データと磁気データには、微分生成、ウィンドウ処理、上方/下方継続などの FFT 処理が利用できます。その他のツールでは、デジタルおよび空間データ フィルタリングや調査編集などの機能が提供されます。^[13]

1994年にリリースされた。薄板の電磁応答をシミュレートする DOSアプリケーション。 ^[18]

1997年にリリース。WINDOWS 95 / NTアプリケーション。地表およびボーリングホールTDEM、空中および地上FDEM、IP /抵抗率、マグネトテルリックス、制御ソースアプリケーションとしてのCSAMTなど、さまざまなEMシステムの地球物理モデルのシミュレーション。3DモデリングCSEMアプリケーションの最も初期の商用例。アプリケーションにはプロット機能と視覚化機能が含まれていました。 ^{[19] [20]}

このバージョンには、フォワードシミュレーション、2Dおよび3Dプロット、コンター描画、擬似断面ツール、FEM、MT、CSAMTデータの1D反転、磁気データの3D反転機能が搭載されていました。この設計はその後名前が変更され、現在は教育目的でGeoTutorとして販売されています。GeoTutorは現在、GeoTutor 5として5番目のバージョンになっています。 ^[21]

2000年にリリースされたEMIGMA 7では、データの保存方法が変更されました。保存される基本的なデータ構造は、ASCII テキストファイル構造から完全なリレーショナルデータベースに変更されました。データベース構造により、さまざまなフィルタリングツールや編集ツールなど、多くの関連ツールを追加できるようになりました。^[10] 追加された新しい地球物理学的機能には、ソース導電率深度イメージング、1D TEM逆変換、オイラー逆畳み込み、磁気および重力データ用のFFTツール、3D抵抗率逆変換、磁化ベクトル逆変換などがあります。 ^[22]

2008年4月にリリースされたバージョン8では、EMIGMAに Windows Vistaとの完全な互換性が追加されました。 ^[23] 新しいデータ収集機器のサポートが追加されました。その他の新機能には、フリースペースeikplateシミュレーションアルゴリズム、 ^[24] MTおよびCSAMT用の逆変換ツール、およびより効率的な逆変換アルゴリズムがあります。 ^[25]

2015年10月にEMIGMA 9がリリースされました。新しいFortran コンパイラを使用して、3D磁気および重力逆解析、データ補間、自由空間プレートシミュレーションなどの数値アルゴリズムのアルゴリズムコードを再構築し、処理できる問題の規模を拡大し、速度を5倍に向上させました。 ^[26] 1D TEM逆解析ツール ^[27] とIPモデリングにも新機能が追加されました。^[12]