Innovative Explorationsmethoden in der Gravimetrie und Reflexionsseismik

  • Chapter
  • First Online:
Handbuch Oberflächennahe Geothermie

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird eine neuartige Möglichkeit behandelt, zusätzliche Informationen über die Risikoabschätzung aus geophysikalischen Messungen in die Bewertung eines geplanten Geothermieprojektes eingehen zu lassen. Dazu wird für die üblicherweise eingesetzten Techniken (Gravimetrie, Reflexionsseismik) ein innovatives geomathematisches Verfahren entwickelt, um vorhandene Auswertungsmethoden sinnvoll zu ergänzen. Das Verfahren, das dem Wesen nach ein seismisches Postprocessing darstellt, basiert auf einer Weiterentwicklung moderner Multiskalenverfahren der Konstruktiven Approximation.

In einem Folgeschritt kann das Multiskalenverfahren auch als Inversionsalgorithmus zur Gewinnung der Kontrastfunktion (d. h. Dichte in der Gravimetrie, Refraktionsindex in der seismischen Tomographie) aus Potentialinformation außerhalb des Explorationsareals dienen. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die auftretenden Wavelets neben ihrer geophysikalischen Relevanz als (approximative) Lösungen bestimmter partieller Differenzialgleichungen lokale Träger besitzen, sodass die entstehenden linearen Gleichungssysteme dünn besetzt sind und damit effizient und ökonomisch lösbar sind.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Augustin, M., Blick, C., Eberle, S., Freeden, W., Gerhards, C., Ilyasov, M., Kahnt, R., Klug, M., Möhringer, S., Neu, T., Nutz, H., Michel née Ostermann, I., Punzi, A.: Modeling deep geothermal reservoirs: Recent advances and future perspectives. In: Freeden, W., Sonar, T., Nashed, M. Z. (Hrsg.) Handbook of Geomathematics, 2. Aufl., S. 1547–1629. Springer, Heidelberg (2015)

    Chapter  Google Scholar 

  • Bauer, M., Freeden, W., Jacobi, H., Neu, T. (Hrsg.): Handbuch Tiefe Geothermie. Springer, Heidelberg (2014a)

    Google Scholar 

  • Bauer, M., Freeden, W., Jacobi, H., Neu, T.: Energiewirtschaft 2014 (Fakten und Chancen der Tiefen Geothermie). Springer Spektrum, Springer Fachmedien Wiesbaden (2014b)

    Google Scholar 

  • Beylkin, G., Oristaglio, M. L.: Distorted-wave Born and distorted-wave Rytov approximation.Optics Communications, 53, 213–216 (1985)

    Google Scholar 

  • Blick, C.: Multiscale potential methods in geothermal research: Decorrelation reflected post-processing and locally based inversion. Ph.D.-Thesis, University of Kaiserslautern, Geomathematics Group, Verlag Dr. Hut, München (2015)

    Google Scholar 

  • Blick, C., Freeden, W., Nutz, H.: Feature extraction of geological signatures by multiscale gravimetry. Int J Geomath, 8, 57–83 (2017)

    Article  Google Scholar 

  • Engl, W., Hanke, M., Neubauer, A.: Regularization of inverse problems. Kluwer Academic Publisher, Dordrecht (1996)

    Book  Google Scholar 

  • Ernstson, K.: Geologische und geophysikalische Untersuchungen. In: Bauer, M., Freeden, W., Jacobi, H., Neu, T. (Hrsg.) Handbuch Tiefe Geothermie, S. 19–80. Springer Spektrum, Berlin (2014)

    Google Scholar 

  • Freeden, W.: The uncertainty principle and its role in physical geodesy. – Progress in Geodetic Science, S. 225–237. Shaker, Aachen (1998)

    Google Scholar 

  • Freeden, W., Blick, C.: Signal decorrelation by means of multiscale methods. World of Mining. 65, 304–317 (2013a)

    Google Scholar 

  • Freeden, W., Gerhards, C.: Geomathematically oriented potential theory. Chapman & Hall/CRC Press, Boca Raton (2013b)

    Google Scholar 

  • Freeden, W., Maier, T.: On Multiscale denoising of spherical functions: Basic theory and numerical aspects. Electronic Transactions on Numerical Analysis (ETNA), 14, 40–62 (2002)

    Google Scholar 

  • Freeden, W., Michel, V.: Multiscale potential theory (with applications to geoscience). Birkhäuser, Boston (2004)

    Chapter  Google Scholar 

  • Freeden, W., Nutz, H.: Mathematische Methoden. In: Bauer, M., Freeden, W., Jacobi, H., Neu, T. (Hrsg.) Handbuch Tiefe Geothermie, S. 125–221. Springer, Berlin (2014)

    Google Scholar 

  • Freeden, W., Nutz, H.: Mathematik als Schlüsseltechnologie zum Verständnis des Systems „Tiefe Geothermie“. Jahresbericht der Deutschen Mathematikervereinigung (DMV). 117, 45–84 (2015)

    Article  Google Scholar 

  • Freeden, W., Schreiner, M.: Local multiscale modelling of geoid undulations from deflections of the vertical. J. Geodesy. 79, 641–651 (2006)

    Article  Google Scholar 

  • Gehringer, M., Loksha, V.: Handbook on planning and financing geothermal power generation. – ESMAP (Energy Sector Management Assistence Programm), Main Findings and recommandations. The International Bank for Reconstruction and Developement, Washington (2012)

    Google Scholar 

  • Ilyasov, M.: A tree algorithm for Helmholtz potential wavelets on non-smooth surfaces: Theoretical background and application to seismic data postprocessing. – Ph.D.-Thesis, University of Kaiserslautern, Geomathematics Group (2011)

    Google Scholar 

  • Jacobs, F. Meyer, H.: Geophysik-Signale aus der Erde. B.G. Teubner, Leipzig, und VDF Verlag, Zürich (1992)

    Google Scholar 

  • Marks, D. L.: A family of approximations spanning the Born and Rytov scattering series. Optics Express, 14, 8837–8848 (2006)

    Article  Google Scholar 

  • Martin, G. S., Marfurt, K. J., Larsen, S.: Marmousi-2: An updated model for the investigation of AVO in structurally complex areas. In: Proceedings, Society of Exploration Geophysicists Annual Meeting, Salt Lake City (2002)

    Google Scholar 

  • Michel, V.: A multiscale approximation for operator equations in separable Hilbert spaces – case study: Reconstruction and description of the Earth’s interior. Habilitation thesis, University of Kaiserslautern, Geomathematics Group (2002)

    Google Scholar 

  • Michel, V., Fokas, A. S.: A unified approach to various techniques for the non-uniqueness of the inverse gravimetric problem and wavelet based methods. Inverse Problems. 24 (2008). http://doi.org/10.1088/0266-5611/24/4/04519

  • Möhringer, S.: Decorrelation of gravimetric data. – Ph.D.-Thesis, University of Kaiserslautern, Geomathematics Group, Verlag Dr. Hut, München (2014)

    Google Scholar 

  • Snieder, R.: General theory of elastic wave scattering. – Scattering and inverse scattering in pure and applied science, Pike, R., Sabatier, P. (Hrsg.) S. 528–542. Academic Press Inc., San Diego (2002)

    Google Scholar 

  • Symes, W. W.: T.R.I.P. the Rice inversion project. – Department of computational and applied mathematics, Rice University, Houston, Texas, USA, http://www.trip.caam.rice.edu/downloads/downloads.html (2014). Zugegriffen: 04. Sept. 2014

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Christian Blick .

Editor information

Editors and Affiliations

Danksagung

Danksagung

Die Autoren danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Berlin und dem Projektträger Jülich für die Finanzierung der Projekte GEOFÜND (Förderkennzeichen 0325512A, PI Prof. Dr. W. Freeden, TU Kaiserslautern, Germany) und SPE (Förderkennzeichen 0324061, PI Prof. Dr. W. Freeden, CBM – Gesellschaft für Consulting, Business und Management mbH, Bexbach, Deutschland, Gesellschafter Prof. Dr. mult. M. Bauer).

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2018 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Blick, C., Freeden, W., Nutz, H. (2018). Innovative Explorationsmethoden in der Gravimetrie und Reflexionsseismik. In: Bauer, M., Freeden, W., Jacobi, H., Neu, T. (eds) Handbuch Oberflächennahe Geothermie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-50307-2_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Navigation