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  • © 2020

Dekorrelative Gravimetrie

Ein innovativer Zugang für Geowissenschaften und Exploration

  • Zeigt dass innovative geomathematische Methoden in der Gravimetrie in der Lage sind, ein geologisches Modell bereitzustellen

  • Basiert auf neuen mathematisch-physikalisch basierten Dekorrelationsmethoden

  • Diese Methoden werden durch Implementierung von entsprechenden Algorithmen weiterverfolgt und im Hinblick auf ihren Einsatz in Zusammenhang mit geothermischer Exploration adaptiert und getestet

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Table of contents (23 chapters)

  1. Front Matter

    Pages i-xxvii
  2. Geomathematik und Gravimetrie -Einleitende Gedanken und Aspekte

    1. Front Matter

      Pages 1-1
    2. Historischer Bezug

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 3-12
    3. Geomathematisch basierte Vorleistungen gravimetrischer Forschung

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 13-26
  3. Gravitation und Gravimetrie

    1. Front Matter

      Pages 27-27
    2. Gravitation

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 29-37
    3. Gravimetrie

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 38-43
  4. Störpotential und Schwereanomalien

    1. Front Matter

      Pages 45-45
    2. Störpotential und seine Funktionale

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 47-59
  5. Geomathematisch-gravimetrische Dekorrelationsgrundlagen

    1. Front Matter

      Pages 61-61
    2. Potentiale

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 63-78
    3. Geomathematisch-gravimetrisches Selbstverständnis

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 79-93
  6. Oberflächendekorrelation

    1. Front Matter

      Pages 99-99
    2. Oberflächendekorrelation durch 2D-Wavelets

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 101-107
  7. Tiefendekorrelation

    1. Front Matter

      Pages 143-143
    2. Volumendekorrelation durch 3D-Haar-Wavelets

      • Willi Freeden, Mathias Bauer
      Pages 145-165

About this book

Die Entwicklung immer leistungsfähigerer absoluter wie auch relativer Gravimeter mit deutlich verbesserter Messgenauigkeit ermöglicht es, dass sich künftig nicht nur prägnante Schwereanomalien (wie z. B. die eines Salzstocks), sondern auch schwächere Signaturen erfassen und modellieren lassen. Mehr noch, die rasante Entwicklung der Computer führt zu neuartigen Methoden der Datendekomposition, wie z. B. Waveletdekorrelation. Dekorrelative Gravimetrie ist somit eine neue Explorationstechnik, die als kanonische Innovation aus der Verbindung neuartiger Mess- und Modellierungstechniken resultiert.

Dekorrelative Gravimetrie dient  der Reduzierung des Fündigkeitsrisikos von Aquiferen sowie von Gas- und Öllagerstätten, auch durch Vergleich und Zusammenschau alternativer, aber strukturell ähnlich gelagerter, dekorrelativer Verfahren wie etwa Magnetometrie und Seismik. Hier setzt dieses Buch mit einem exemplarischen Überblick über die neuartige Dekorrelationsmethoden der heutigen Geomathematik mit Hauptgewicht für den Fall der Gravimetrie an. Wesentliches mathematisches Hilfsmittel ist die Regularisierung des Newtonschen Volumenintegrals durch taylorisierte Mollifier-Varianten des Newton-Kerns.

Ziel des vorliegenden Buches ist somit die Vermittlung des Grundverständnisses, dass Zooming-In Mollifier-Potentialmethoden wie etwa dekorrelative Gravimetrie neue wichtige Anwendungsfelder in der heutigen Geoexploration eröffnen, insbesondere für Gebiete mit bergbaubedingten Hohlräumen oder sehr dichter Bebauung wie etwa das Saarland oder Sachsen, die den Einsatz von reflexionsseismischen Messungen erschweren oder sogar unmöglich machen.

Zusammenfassend lässt sich für dieses Buchprojekt festhalten, dass es einen Einblick in den aktuellen Stand gravimetrischer Multiskalenforschung vermittelt. Als  wesentliches Resultat  ergibt sich, dass die Schlüsseltechnologie Geomathematik in der Tat in der Lage ist, die Gravimetrie auf einfache, für Explorationszwecke zugängliche und somit rechenbare Dekorrelationsmodelle zu reduzieren. Mehr noch, das  Buch macht auf diese Weise ein breites  Publikum mit den  vielfältigen Fragen und Problemen der heutigen Gravimetrie vertraut und setzt Denkanstöße  für eine erfolgreiche Weiterentwicklung und eine adäquate praxisrelevante Anwendbarkeit von Potentialmethoden in der Exploration in Gang.

Reviews

“... Aus der Sicht des Rezensenten stellt das Buch ein wissenschaftliches RegeIwerk für das heutige Geoingenieurwesen dar. Es kann den Kolleginnen und Kollegen der Angewandten Mathematik, Geophysik und Geodäsie, die sich mit den diversen Fragestellungen der inversen Gravimetrie beschäftigen, als eine Fundgrube dienen, um die traditionellen Grenzen der geophysikalischen Exploration und auch bestimmter geodätischer Fragestellungen zu überschreiten. Dazu wird ein Einblick in den aktuellen Stand der gravimetrischen MuItiskaIenforschung vermittelt und nachgewiesen ...” (Prof. Dr.-Ing. em. Bertold Witte, in: zfv - Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, Jg. 145, Heft 5, 2020)




“... Aus der Sicht des Rezensenten stellt das Buch ein wissenschaftliches RegeIwerk für das heutige Geoingenieurwesen dar. Es kann den Kolleginnen und Kollegen der Angewandten Mathematik, Geophysik, Geodäsie oder dem Bergbau, die sich mit den diversen Fragestellungen der inversen Gravimetrie beschäftigen, als eine Fundgrube dienen, um die traditionellen Grenzen der geophysikalischen Exploration und auch bestimmter geodätischer Fragestellungen zu überschreiten. Dazu wird ein Einblick in den aktuellen Stand der gravimetrischen MuItiskaIenforschung vermittelt und nachgewiesen ...” (Prof. Dr.-Ing. em. Bertold Witte, in: Zeitschrift Bergbau, Februar 2021)

Authors and Affiliations

  • Fachbereich Mathematik, Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany

    Willi Freeden

  • CBM Gesellschaft Für Consulting, Business Und Management MbH, Saarland, Germany

    Mathias Bauer

About the authors

Prof. Dr. habil. Willi Freeden, Technische Universität Kaiserslautern, Lehr- und Forschungsgebiet "Geomathematik"​

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Mathias Bauer, CBM GmbH Gesellschaft für Consulting, Business und Management mbH


Bibliographic Information

  • Book Title: Dekorrelative Gravimetrie

  • Book Subtitle: Ein innovativer Zugang für Geowissenschaften und Exploration

  • Authors: Willi Freeden, Mathias Bauer

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-61908-7

  • Publisher: Springer Spektrum Berlin, Heidelberg

  • eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)

  • Copyright Information: Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020

  • Hardcover ISBN: 978-3-662-61907-0Published: 29 August 2020

  • eBook ISBN: 978-3-662-61908-7Published: 28 August 2020

  • Edition Number: 1

  • Number of Pages: XXVII, 371

  • Topics: Quantitative Geology, Structural Geology

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