Marine electromagnetic characterisation and analysis of 3D environmental effects

Inversion av elektromagnetiska bottenparametrar samt 3D modellering av bottentopografi beskrivs i denna rapport. Speciellt uppskattas planskiktade profiler, av den elektriska ledningsförmågan från botten och neråt, med hjälp av uppmätta elektriska fält från ett rums- och frekvenssonderingsexperiment i södra Stockholms skärgård under juni månad 2004. Inversionen av de styckvis kontinuerliga ledningsförmågaprofilerna formuleras som ett optimeringsproblem. En återstartad lokal sökmetod baserad på en Levenberg-Marquardt algoritm används för att bestämma den fysikaliskt korrekta profil som minimerar skillnaden mellan mätdata och numerisk data. De erhållna resultaten jämförs med motsvarande resultat från ett tidigare försök i samma område. Inverkan av olika säsongsberoende ledningsförmågaprofiler i vattnet med avseende på de uppskattade bottenledningsförmågorna indikeras. Slutligen undersöks effekten på de elektriska fälten i en bottenplacerad sensor när en elektrisk strömdipolkälla bogseras längs en löpa med varierande topografi. En volymsintegralekvationsmetod används för att modellera den icke plana delen av löpan. Variationerna i amplituden hos det elektriska fältet på grund av olika vattendjup längs löpan kan beräknas med god noggrannhet. Längs löpan förstärks amplituden vid uppgrunningarna. Vid det grundaste stället ökar amplituden med 14 dB jämfört med numerisk data från en plan bottenmodell. Det betyder att detektionskapaciteten för ett elektriskt sensorsystem ökar när en källa passerar grunda delar av ett område eller rör sig nära land.