Fältanalyser

Fältanalyser är systematiska undersökningar av fält, dvs storheter som varierar över plats och ofta över tid. Exempel på fält är elektromagnetiska, temperatur-, tryck- och hastighetsfält. Syftet är att beskriva hur fältet fördelar sig spatialt och tidsmässigt samt hur det påverkas av källor, materialegenskaper och gränsvillkor.

Metoderna omfattar observationer med sensorer och fältmätningar, datainsamling och kalibrering, samt analytisk och numerisk modellering. Analytiska lösningar används när de finns, annars tillämpas numeriska metoder som den finita elementmetoden (FEM) eller den finita differensmetoden (FDM). Inom inversionsproblem används optimering och statistiska tekniker för att uppskatta källor eller materialegenskaper utifrån observerade fält.

Användningsområden inkluderar design av antenner och skärmning av elektromagnetiska fält, geofysisk prospektering och miljöövervakning, meteorologi och klimatforskning, samt teknisk analys av hur fält påverkar konstruktioner och processer i industri och byggnadsvärld.

Utmaningar innefattar mätosäkerhet, brus, icke-linjäritet och problem med ofullständiga eller osäkra data samt höga krav på beräkningsresurser och tolkning. Fältanalyser berörs ofta av Maxwells ekvationer och andra grundläggande fälteografiska relationer och är nära relaterade till områdena spatiell dataanalys och inversionsmetodik.