Descrizione del progetto
Inversione non lineare della correlazione incrociata di forme d’onda complete
Le onde trasportano informazioni sui mezzi attraverso i quali si propagano e forniscono mezzi non invasivi per sondare la struttura interna sconosciuta. L’imaging del rumore ambientale impiega le correlazioni incrociate del rumore sismico, da cui vengono estratti i dati sismici per l’inversione. I risultati attuali si limitano a sfruttare solo informazioni parziali, come i tempi di percorrenza, ed eseguono inversioni qualitative o linearizzate. Il progetto INCORWAVE, finanziato dal CER, intende sviluppare una struttura per l’inversione quantitativa non lineare della correlazione incrociata di forme d’onda complete nel dominio della frequenza, con particolare attenzione alla ricostruzione dei parametri viscoelastici nei sottosuoli terrestri e nei flussi solari 3D. Per far fronte agli alti costi computazionali, al cross-talk tra i parametri, all’illogicità e alla mancanza di convessità del problema inverso, il progetto impiega una parametrizzazione efficiente e l’inversione gerarchica dei parametri del modello per ricostruzioni ad alta risoluzione.
Obiettivo
Waves propagating through a complex medium provide a non-invasive way to probe its interior structures. In ambient noise imaging, the input data are the cross-correlation of the stochastic wavefields. To reconstruct the properties of the medium, the waveform inversion is formulated as an optimization problem involving a misfit function whose convexity plays a critical role in the achievable spatial resolution of the inversion results, especially in the absence of a priori information about the medium. Current inversions are often limited by computational cost, cross-talk between the physical quantities, and the use of single-scattering approximations. Project INCORWAVE proposes to create a new mathematical and computational framework for nonlinear inversion of full waveform cross-correlation. Two specific problems are considered: first, for the reconstruction of geophysical visco-elasticity tensors with applications to Earth's subsurface monitoring; secondly, for the reconstruction of three-dimensional flows in the Sun to characterize the poorly understood properties of deep solar convection. To improve the convexity of misfit functions, the inversion procedure of project INCORWAVE will follow a hierarchical progression which is established by selecting subsets of input data, unknown parameters, and frequencies. The choice of each of these subsets, as well as the associated misfit function, is controlled by criteria in form of convergence estimates. Indispensable to meaningful inversion is accurate modeling operators that describe the physics under consideration and that are adapted to the treatment of real data. For the reconstruction of the elasticity tensor, the project will develop a solver in terms of P- and S-potentials for heterogeneous media. A 3D global Sun vector-wave solver is created for the inversion of the convection component of the solar flow that does not bear symmetry.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
78153 Le Chesnay Cedex
Francia