Inversión de onda completa 2D en el dominio del tiempo para datos de radar de penetración terrestre

Serrano Luna, Jheyston Omar

Inversión de onda completa 2D en el dominio del tiempo para datos de radar de penetración terrestre

dc.contributor.advisor	Ramírez Silva, Ana Beatriz
dc.contributor.advisor	Abreo Carrillo, Sergio Alberto
dc.contributor.author	Serrano Luna, Jheyston Omar
dc.contributor.evaluator	Aguilera Bermúdez, Ernesto
dc.contributor.evaluator	Reyes Torres, Óscar Mauricio
dc.contributor.evaluator	Sanabria Gómez, José David
dc.contributor.evaluator	Agudelo Zambrano, William Mauricio
dc.contributor.evaluator	Lavoué, François
dc.date.accessioned	2022-04-13T16:03:16Z
dc.date.available	2022-04-13T16:03:16Z
dc.date.created	2022-03-30
dc.date.issued	2022-03-03
dc.description.abstract	En esta tesis doctoral se presenta una metodología de inversión de onda completa para adquisiciones de offset-corto y un solo-canal. En este tipo de adquisiciones se tienen diferentes desafíos, pero sin lugar a duda la más importante de ellas es su falta de bajos números onda en el proceso de inversión. Las adquisiciones de offset-corto y un solo canal son más sensibles al punto de partida comparadas con adquisiciones multi-offset. Se utiliza este tipo de adquisición ya que permite portabilidad en zonas de difícil acceso así como una rápida recolección de datos permitiendo reducir los tiempos de procesamiento y costos. En esta tesis doctoral se ha propuesto una función de costo alternativa para compensar la diferencia de amplitud entre el dato recolectado y el dato modelado de forma automática. Tres restricciones son utilizadas en la función de costo, las cuales son: Gaussian , variación total y variación total modificada. Tanto los regularizadores como la función de costo alternativa han sido evaluadas en datos sintéticos y recolectados. Los regularizadores permiten converger a modelos más suaves que mantienen las principales estructuras y son más estables en escenarios ruidosos. Usando la regularización Gaussian se logra reducir el ruido incoherente en los datos cuando se aplica en la dirección de los scans. El software libre gprMax junto con la medición de campo y la técnica de optimización global permiten obtener los parámetros internos de la antena así como sus patrones de radiación. Finalmente, el patrón de radiación se tiene en cuenta en la propagación de un frente de onda bidimensional y se incluye en el proceso de inversión para datos sintéticos.
dc.description.abstractenglish	Full Waveform Inversion methodology for short-offset and single-channel acquisitions is proposed in this thesis doctoral. This kind of acquisition has different challenges, but without a doubt, the most important of them is its lack of low wavenumbers in the inversion process. Single-channel and short-offset acquisitions are more sensitive to the starting point compared to multi-offset acquisitions. This kind of acquisition is used since it allows portability in areas of difficult access, in addition to rapid data collection, reducing processing times and costs. An alternative cost function is proposed to compensate for the difference of amplitude between the collected and modeled data. Three constraints are used in the cost function: Gaussian, Total Variation, and Modified Total Variation. The regularizations and the alternative cost function have been evaluated in synthetic and collected data. The use of regularization helps to converge in smooth models where the main subsurface layers are kept and are stable with noisy data.. The incoherent noise is reduced using Gaussian regularization in the scans-direction. The free software gprMax together with the field measurement and the global optimization technique allows obtaining the internal parameters of the antenna and its radiation patterns. Finally, the radiation pattern is taken into account in the propagation of a two-dimensional wavefront, and it is included in the inversion process for synthetic data.
dc.description.degreelevel	Doctorado
dc.description.degreename	Doctor en Ingeniería
dc.description.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=jRoHWyoAAAAJ&view_op=list_works&gmla=AJsN-F5YocQEdFW1ZwV2mKEpW3LFT3KLah5_0JW5kEE3Chc4Cd9r9yL4UzHEW60lksReb8nArBCa5sgoYUkVZKL1V2TO7xSKZ-w4EDBT_pO44qKM8joyC94
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0002-4834-0325
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9856
dc.language.iso	eng
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Electrónica
dc.publisher.school	Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Inversión de onda completa
dc.subject	Radar de penetración terrestre
dc.subject	Unidades de procesamiento gráfico
dc.subject.keyword	Full Waveform Inversion
dc.subject.keyword	Ground Penetrating Radar
dc.subject.keyword	Graphics processing units
dc.title	Inversión de onda completa 2D en el dominio del tiempo para datos de radar de penetración terrestre
dc.title.english	2D Full Waveform Inversion in time domain for Ground Penetrating Radar Data
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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