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4.63 Veranschaulichung an einem Doppel-Prismen-Ensemble-Modell
Die Eignung des Kokriging-Verfahrens zur Aufspaltung von Potentialfelddaten in Anomalie
komponenten soll an einem synthetischen magnetischen Modell überprüft werden. Das
Untergrundmodell (Abb. 4.29) besteht aus einem Doppel-Prismen-Ensemble, d.h. es
setzt sich aus zwei Prismen-Ensembles mit unterschiedlichen Parametern und insbe
sondere unterschiedlicher Tiefe zusammen. Das höhergelegene Ensemble (mittlere Tiefe
Tj = 1.9 km) ist identisch mit dem bereits in den vorausgegangenen Abschnitten ver
wendetem Modell (siehe Abb. 4.8). Die Parameter der tiefergelegenen Prismengruppe
(mittlere Tiefe Tj 2 = 9.5 km) wurden wiederum durch einen Zufallsgenerator mit Gauß'scher
Normalverteilungscharakteristik festgelegt. Die Mittelwerte aller Prismenparameter und
ihre Standardabweichung lassen sich aus Abb. 4.29 entnehmen.
Die magnetische Totalfeldanomalie des Doppel-Ensembles wurde auch in diesem Fall
für ein hypothetisches Normalfeld mit einer Deklination 2) = 0° und einer Inklination
3 = 30° unter der Annahme induzierter Magnetisierung auf einem regelmäßigen Grund
raster mit 41*41 Punkten berechnet (Abb. 4.30). Zusätzlich wurde die magnetische
Anomalie für jedes Prismen-Ensemble getrennt berechnet (Abb. 4.31 und 4.32).
Der erste Schritt bei der Feldertrennung mit Kokriging besteht in der Strukturanalyse
der Daten. Dabei ist es sinnvoll, zuerst ein radial gemitteltes Variogramm zu berechnen
(siehe Abb. 4.33), da sich hier die Anomalie-Komponenten leichter unterscheiden lassen
als im richtungsabhängigen Variogramm (Abb. 4.34). Das radial gemittelte experimentelle
Variogramm ließ sich am besten durch zwei Potential-Variogramm-Modelle mit unter
schiedlichen Reichweiten und Schwellenwerten approximieren (siehe Abb. 4.33). Aus den
Reichweiten a,, a- lassen sich folgende scheinbare Tiefen Ti , Tj abschätzen (vergl. 43):
I c. Sj ^2
a, = 10.0 km —► fj = 2.0 km a 0 = 41.5 km —► rl = 8.3 km
1 's, 2 's 2
Die scheinbare Tiefen stimmen relativ gut mit den tatsächlichen mittleren Tiefen der
beiden Prismen-Ensembles überein (siehe oben). Die Modellparameter für das radial ge
mittelte Variogramm wurden als Startwerte für die Anpassung von einer Modellfunktion
an das richtungsabhängige experimentelle Variogramm verwendet. Auch hier konnte eine
relativ gute Anpassung mit zwei Potentialmodellen, die zur Berücksichtigung der Aniso
tropie aber eine elliptische Basis haben, erzielt werden (Abb. 4.34).
Um eine reale magnetische Vermessung zu simulieren, wurde wie bei den vorange
gangenen Beispielen (siehe z.B. 4.4.2) die x-y-Ebene des Modells (Abb. 4.29) mit einem
Profilgitter überdeckt und die Modellanomalie nur an den Profilpunkten berechnet. Beide
Anomalie-Komponenten wurden dann mit Kokriging aus dem reduzierten Datensatz
an den Knotenpunkten des 41 * 41 - Punkte-Grundrasters geschätzt (Abb. 4.35 und 4.37).
Die Schätzung wurde mit einer gleitenden Nachbarschaft von 60 Punkten durchgeführt.
Ein Vergleich mit den exakt berechneten Anomalie-Komponenten (Abb. 4.31 und 4.32)
zeigt, wenn man von geringfügigen Abweichungen absieht, in beiden Fällen eine recht
gute Übereinstimmung. Die jeweilige Kokriging-Standardabweichung (Abb. 4.36 bzw.
4,38). die für beide Anomalie-Komponenten überall, d.h. auch auf den Profillinien, größer
als 14 nT ist, verdeutlicht jedoch, daß bei der Feldertrennung mit einem relativ großen
Fehler zu rechnen ist.