Rayleigh dalgası dispersiyon verisinden farklı ters çözüm yöntemleriyle kayma dalgası hız yapısının belirlenmesi - Havran (Balıkesir) örneği
Determination of shear wave velocity structure from rayleigh wave dispersion data using different inverse solution methods - Havran (Balikesi̇r) case study
- Tez No: 995393
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDEM BAYRAK, DOÇ. DR. EREN PAMUK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, Rayleigh dalgası dispersiyon verilerinin ters çözümünde kullanılan En Küçük Kareler (EKK), Genetik Algoritma (GA) ve Hibrit optimizasyon yöntemlerinin performanslarını karşılaştırarak, sığ zemin kayma dalgası hızı yapısının modellenmesinde hangi yaklaşımın daha güvenilir ve kararlı sonuçlar ürettiğini ortaya koymaktır. Bu kapsamda Havran (Balıkesir) bölgesinde gerçekleştirilen MASW ölçümlerinden elde edilen dispersiyon eğrileri üç farklı ters çözüm yöntemi ile analiz edilmiş; elde edilen kayma dalgası hızı profilleri üzerinden yöntemlerin çözüm kararlılığı ve veri-model uyumu karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Yöntem: Bu çalışmada MASW ölçümlerinden elde edilen Rayleigh dalgası dispersiyon eğrilerine EKK, GA ve Hibrit yöntemleri kullanılarak ters çözüm yapılmıştır. EKK yöntemi deterministik yapısıyla hızlı çözüm sağlarken, GA daha geniş bir çözüm uzayını tarayarak başlangıç modeline olan bağımlılığı azaltmaktadır. Hibrit yaklaşım ise her iki yöntemin güçlü yönlerini birleştirerek hem global hem de lokal ölçekte daha istikrarlı sonuçlar elde edilmesine olanak tanımaktadır. Üç yöntem ile elde edilen kayma dalgası hızı modelleri, model-veri uyumunu temsil eden hata değerleri ve Vs30 parametresi üzerinden karşılaştırılmalı olarak değerlendirilmiştir. Bulgular: Üç farklı ters çözüm yönteminin uygulanması sonucunda elde edilen modeller, yöntemlerin birbirinden farklı sonuçlar ürettiğini göstermiştir. Hibrit yöntem, en düşük hata değerleriyle en kararlı ve güvenilir kayma dalgası hızı profillerini elde etmiştir. GA yöntemi, çözüm aralığını daha geniş tarayabilmesi sayesinde EKK yöntemine göre daha düşük hata değerleri üretmiş ve özellikle hız geçişlerinin bulunduğu tabakalarda daha tutarlı sonuçlar vermiştir. EKK yöntemi ise hızlı çözüm sunmasına rağmen başlangıç modeline bağlılığı nedeniyle daha yüksek hata değerlerine yol açmıştır. Çalışmadan elde edilen Vs30 değerleri, Havran bölgesinde düşük ve orta hızlı zemin birimlerinin yaygın olduğunu göstermiştir. Sonuç: Bu çalışma, MASW ölçülerinden elde edilen Rayleigh dalgası dispersiyon verilerinin ters çözümünde kullanılan En Küçük Kareler (EKK), Genetik Algoritma (GA) ve Hibrit optimizasyon yaklaşımlarını sığ zemin kayma dalgası hızı (Vs) yapısının modellenmesi açısından karşılaştırmalı olarak değerlendirmiştir. Elde edilen sonuçlar, Hibrit yaklaşımın dispersiyon verisi–model uyumunu temsil eden hata değerlerinde daha iyi performans sergilediğini ve farklı başlangıç koşullarına karşı daha kararlı çözümler ürettiğini göstermektedir. Çalışma alanında hesaplanan Vs30 değerlerinin düşük–orta hız aralığında yoğunlaşması, Havran bölgesinde yerel zemin etkilerinin ve buna bağlı olası büyütmelerin sismik tehlike değerlendirmelerinde dikkate alınmasını gerekli kılmaktadır. Bu kapsamda, yerleşim alanlarına yönelik mühendislik tasarımlarında Vs30 temelli zemin sınıflaması ve bölgesel zemin parametrelerinin kullanılması önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The aim of this study is to compare the performance of the Least Squares (LS), Genetic Algorithm (GA) and Hybrid optimisation methods used in the inverse solution of Rayleigh wave dispersion data, and to reveal which approach produces more reliable and stable results in modelling the shallow ground shear wave velocity structure. Within this scope, dispersion curves obtained from MASW measurements conducted in the Havran (Balıkesir) region were analysed using three different inverse solution methods; the solution stability and data-model fit of the methods were comparatively evaluated based on the obtained shear wave velocity profiles. Method: In this study, inverse solutions were performed on Rayleigh wave dispersion curves obtained from MASW measurements using the LS, GA, and Hybrid methods. While the LS method provides fast solutions with its deterministic structure, GA reduces dependence on the initial model by scanning a wider solution space. The hybrid approach combines the strengths of both methods, enabling more stable results to be obtained at both global and local scales. The shear wave velocity models obtained using the three methods were evaluated comparatively based on error values representing model-data fit and the Vs30 parameter. Findings: The models obtained by applying three different inverse solution methods demonstrated that the methods produced different results. The hybrid method yielded the most stable and reliable shear wave velocity profiles with the lowest error values. The GA method produced lower error values than the LS method due to its ability to scan a wider solution range and provided more consistent results, particularly in layers with velocity transitions. Although the LS method provided a fast solution, it resulted in higher error values due to its dependence on the initial model. The Vs30 values obtained from the study indicated that low and medium velocity soil units are prevalent in the Havran region. Result: This study comparatively evaluated the Least Squares (LS), Genetic Algorithm (GA), and Hybrid optimisation approaches used in the inverse solution of Rayleigh wave dispersion data obtained from MASW measurements in terms of modelling the shallow ground shear wave velocity (Vs) structure. The results obtained show that the Hybrid approach performed better in terms of error values representing dispersion data–model fit and produced more stable solutions against different initial conditions. The concentration of calculated Vs30 values in the low-to-medium velocity range in the study area necessitates the consideration of local ground effects and associated potential amplifications in seismic hazard assessments for the Havran region. In this context, it is recommended that Vs30-based ground classification and regional ground parameters be utilised in engineering designs for settlement areas.
Benzer Tezler
- Parçacık sürü optimizasyonu ile pareto yaklaşımının birleştirilerek çok amaçlı optimizasyon problemlerinin çözümü ve Çanakkale-Tuzla hidrotermal sistemin manyetotellürik verileri ile modellenmesi
Solution of multi-objective optimization problems by combining particle swarm optimization with pareto approach and modeling of Çanakkale-Tuzla hydrothermal system with magnetotelluric data
ERSİN BÜYÜK
Doktora
Türkçe
2020
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH KARAMAN
- Rayleigh dalgası H/V oranı ve faz hızı dispersiyon verilerinin birlikte ters çözümü ile s-dalgası hız profillerinin elde edilmesi
The estimation of the s-wave velocity profiles by the joint inversion of the rayleigh wave H/V ratio and phase velocity curve
GÜL ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. ARGUN KOCAOĞLU
- Çok-kanallı yüzey dalgası verisinin ters-çözüm teknikleri ile çok sığ yapıların araştırılması
Investigation of very shallow structures with the inversion techniques of multichannel surface wave data
ÇAĞRI ÇAYLAK
Doktora
Türkçe
2009
Jeofizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKUN SARI
- Kumluca yerleşim alanının zemin özelliklerinin yapay ve doğal kaynaklı yüzey dalgalarının çok kanallı analiziyle belirlenmesi
Determination of soil proporties in Kumluca settlement area by multichannel analysis of active and passive surface waves
BUKET EKİNCİ
Doktora
Türkçe
2010
Jeofizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT OKYAR
- Surface wave tomography of Turkey and surroundings
Türkiye ve çevresinin yüzey dalgası tomografisi
MUSAVVER DİDEM SAMUT CAMBAZ
Doktora
İngilizce
2010
Jeofizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. HAYRULLAH KARABULUT