Die Anwendung von Level-Of-Detail und Mesh-Simplification Strategien zur Vereinfachung komplexer Untergrundmodelle

Die Interpretation von moderner 2D und 3D Seismik ermöglicht die Abbildung von Untergrundstrukturen mit sehr hoher Auflösung und Genauigkeit. Der große Datenumfang der auf der Grundlage von Messungen kompilierten Strukturmodelle erschwert of deren weitere Verwendung in anderen Modellierverfahren in den Geowissenschaften. Deshalb muss für diese Verfahren evaluiert werden, ob die gegebene geometrische Modellauflösung angemessen ist oder ob sie reduziert werden kann.
Komplexe Untergrundmodelle bestehen häufig aus mehreren komplexen triangulierten Flächen.
Um Anzahl der Dreiecke möglichst informationserhaltend zu reduzieren, werden in diesem Beitrag verschiedene hierarchische Ansätze verwendet und die Ergebnisse bezüglich ihrer Anwendbarkeit für eine Potenzialfeldvorwärtsmodellierung validiert. Die verwendeten Verfahren vereinfachen Dreiecksgitter, indem sukzessive Geometrieelemente aus einer gegebenen Vermaschung entfernt werden. Die Reihenfolge, in der die Elemente entfernt werden, wird dabei durch verschiedene Gewichtungsstrategien bestimmt. Alle verwendeten Verfahren erstellen hierarchische Strukturen, welche es ermöglichen, eine Modellgeometrie kontinuierlich in verschiedenen Auflösungsstufen („Level-Of-Detail“) bereit zu stellen und diese ineinander zu überführen.
Die Anwendung der „Mesh-Simplification“ Ansätze wird sowohl an synthetischen als auch an realen Geometriemodellen demonstriert. Für jedes Modell wurden verschiedenen Varianten der Modellgeometrie in mehreren Auflösungsstufen erzeugt. Sowohl für die niedriger aufgelösten Geometrien als auch für die initialen Modelle werden anschließend der Schwereeffekt und die Schweregradienten mit unserer hauseigenen Modelliersoftware IGMAS+ berechnet und miteinander verglichen.
Es wird gezeigt, dass die initiale Auflösung der gegebenen Modellgeometrie für die Berechnung des Schwere- und Schweregradienteneffektes bezüglich der Genauigkeit der vorhandenen Messdaten häufig nicht notwendig ist. Auch für vergleichsweise niedrig aufgelöste Modellversionen lässt sich ein FTG („full tensor gravity“)-Effekt berechnen, welcher sich kaum vom Effekt des initialen Modells unterscheidet, aber aufgrund der geringeren Dreiecksanzahl sehr viel effizienter berechnet werden kann. Dies gilt insbesondere für die Ergebnisse der „Mesh-Simplification“ Strategien, welche zusätzlich die Positionen der vorhandenen Schweremessungen für die Evaluation der Reihenfolge der Dreiecksgittervereinfachung mit heranziehen.