The Inverse Problem of Geomagnetic Induction

Abstract

Summary: The problem of revealing the electrical conductivity profile of a layered earth from geomagnetic induction data is solved using a modified version of the method of GEL'FAND and LEVITAN, originally devised for the solution of inverse Sturm-LiouviIIe problems. The inver­ sion procedure is applied to empirical data, which previously have been interpreted by a differ­ ent method. - Since extensive use is made of the analytic properties of the response function in the complex frequency plane, these properties and related features of the response function are discussed at some length in an introductory section. Further it is shown that the inverse problem for a spherical earth can be transformed to the simpler problem for a fiat earth and a uniform inducing field. Zusammenfassllng: Flir die Umkehraufgabe der erdmagnetischen Tiefensondierung flir hori­ zontal geschichtete Leiter wird eine exakte Losung angegeben. Es handelt sich dabei urn eine modifizierte Fassung der Methode von GEL'FAND und LEVITAN zur Umkehrung Sturm-Liou­ villescher Eigenwertaufgaben. Als Anwendungsbeispiel wird das Umkehrverfahren auf experi­ mentelle Daten angewendet, die zuvor bereits nach einer anderen Methode interpretiert wor­ den waren. - Das Umkehrverfahren macht wesentlich von den analytischen Eigenschaften der Beobachtungsdaten in der komplexen Frequenzebene Gebrauch. Deshalb werden in einem einleitenden Abschnitt ausflihrlich diese Eigenschaften und ihrc Konsequenzen behandelt. Ferner wird gezeigt, daB sich die Umkehraufgabe fUr eine kugelformige Erde auf den ein­ facheren Fall einer ebenen Erde mit einem homogenen induzierenden Feld reduzieren laBt.