Perpustakaan Digital ITB

Metode beda hingga telah menjadi teknik pemodelan gelombang dalam migrasi seismik. Namun demikian, dalam aplikasi pada pemodelan dengan frekuensi tinggi muncul dispersi numerik. Dispersi numerik ini akan menurunkan kualitas citra sumber mikroseismik yang dihasilkan. Salah satu cara untuk mereduksi dispersi numerik pada seismogram sintetik hasil pemodelan ke depan adalah dengan menggunakan metode beda hingga orde tinggi agar diperoleh solusi pemodelan yang lebih akurat. Pada penelitian ini dilakukan pemodelan gelombang akustik dan elastik dengan asumsi tidak ada attenuasi pada setiap lapisan. Pemodelan gelombang akustik menggunakan persamaan gelombang tekanan sedangkan pemodelan gelombang elastik menggunakan persamaan stress – strain. Untuk mereduksi dispersi numerik pada seismogram hasil pemodelan gelombang akustik, persamaan gelombang didiskritisasi menggunakan model grid regular dengan menambahkan orde tinggi pada sisi spasial. Selanjutnya pemodelan kedepan dengan sumber gelombang berasal dari kedalaman tertentu dan merambat ke segala arah melalui medium homogen dan heterogen isotrop dan direkam oleh receiver di permukaan bumi. Kami mengusulkan fungsi sumber baru untuk meningkatkan energi gelombang dan penggunaan grid proporsional untuk mengefisienkan waktu komputasi dan mengurangi dispersi numerik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa diskritisasi spasial pada orde rendah menghasilkan dispersi numerik pada seismogram. Dengan menggunakan metode yang diusulkan terjadi peningkatan energi gelombang namun dispersi numerik masih muncul pada pemodelan dengan orde rendah. Efek dispersi numerik ini akan berkurang seiring bertambahnya akurasi solusi pemodelan yang dilakukan dengan menggunakan orde tinggi pada diskritisasi sisi spasial persamaan gelombang. Pada pemodelan menggunakan gelombang elastik terdapat 2 jenis gelombang badan yaitu gelombang P dan gelombang S yang keduanya memiliki amplitudo dengan orde yang berbeda dimana gelombang S memiliki amplitudo yang lebih besar dibandingkan gelombang P sehingga pada frekuensi dominan yang relatif rendah muncul dispersi numerik pada gelombang S. Pemodelan kedepan dilakukan dengan menggunakan wavelet Ricker dimana sumber gelombang berada pada kedalaman tertentu dan merambat ke segala arah dengan melewati medium isotrop dan anisotropi pada model keceparan heterogen. Hasil penelitian menunjukkan adanya dispersi numerik yang besar pada orde rendah. Pada frekuensi dominan lebih besar dari 10 Hz dispersi pada gelombang S sudah muncul dan menjadi semakin besar pada frekuensi dominan yang lebih tinggi sedangkan pada frekuensi ini gelombang P belum memperlihatkan adanya dispersi numerik. Dispersi numerik pada gelombang P dan S secara umum muncul karena gelombang melewati lapisan dengan kecepatan rendah. Semakin rendah kecepatan medium maka dispersi numerik semakin besar dan kontribusi kecepatan tinggi terhadap dispersi numerik sangat sedikit. Untuk mereduksi dispersi numerik pada gelombang ini, kami menerapkan beda hingga orde tinggi menggunakan model diskritisasi Staggered Grid (SG). Penentuan lokasi event mikroseismik dilakukan dengan metode back propagation gelombang pada medium isotrop dan anisotropi. Pada medium isotrop yang dimodelkan dengan menggunakan gelombang akustik 2D dan medium anisotropi yang dimodelkan dengan persamaan stress strain 2D. Parameter terpenting dalam penelitian ini adalah seismogram hasil rekaman di permukaan yag akan digunakan sebagai sumber untuk merambatkan gelombang dari receiver menuju titik pertemuan semua medan gelombang. Dari hasil penelitian terlihat bahwa sumber gelombang dapat diasosiasikan dengan amplitudo maksimum akibat adanya interferensi maksimum dari semua medan gelombang yang berasal dari receiver. Baik pada medium isotrop maupun anisotropi amplittudo maksimum dari receiver (adjoint source) terjadi pada origin time. Namun pada medium anisotropi amplitudo maksimum pada origin time tidak akan terjadi jika medium memiliki tingkat anisotropi yang sangat tinggi. Besarnya energi yang terkumpul bergantung pada jumlah stasiun perekam. Semakin banyak jumlah stasiun semakin besar pula energi yang terkumpul pada origin time dan semakin bagus pula kualitas sumber mikroseismik yang terdeteksi.