Les systèmes GPR modernes sont très faciles à utiliser et une grande partie de la complexité du caractère de signal électromagnétique (EM) sous-jacent est cachée à l'utilisateur. En fait, les signaux GPR sont des champs électromagnétiques invisibles pour l'homme, de nature vectorielle et répartis dans l'espace et le temps. La capacité de capturer des signaux GPR en trois dimensions autour d'une antenne de transmission GPR offre d'énormes avantages et crée un chemin vers une grande variété d'applications de détection qui n'ont pas, à ce jour, été traitées par la technologie GPR.
Le champ sismique d'exploration, qui recherche des gisements de pétrole et de gaz naturel, a traité le caractère complet des champs d'ondes élastiques pendant plusieurs décennies. Pendant ce temps, l'industrie a développé des techniques avancées pour l'imagerie des structures souterraines et l'extraction de propriétés physiques importantes pour mieux comprendre le sous-sol.
Les ondes sismiques sont très analogues aux ondes GPR, de sorte que des techniques de traitement et d'imagerie similaires peuvent être utilisées avec les données GPR. Jusqu'à présent, les limitations et le coût du matériel ont empêché les praticiens du GPR de tirer parti de ces innovations.
Sensors & Software présente la nouvelle génération de matériel SPIDAR® pour permettre aux capteurs pulseEKKO® et Noggin® d'être intégrés dans des déploiements de composants multi-fréquences, multi-orientations et multi-champs distribués en réseau.
Le composant le plus récent, le plus flexible et le plus avancé est le NIC 500X qui permet un fonctionnement simultané du récepteur et apporte une nouvelle dimension au déploiement du GPR. Historiquement, le GPR était limité à l'utilisation d'une seule paire d'émetteur et de récepteur. Plusieurs canaux de données ont été obtenus en multiplexant des paires d'émetteurs et de récepteurs. Des levés plus complexes ont nécessité la fixation de l'émetteur et le déplacement du récepteur (ou vice versa) pour mesurer le champ d'ondes sur une zone spatiale; c'est à la fois lent et inefficace.
Le fonctionnement simultané du récepteur permet à plusieurs récepteurs d'acquérir le signal généré par un seul émetteur. Cette capacité permet une acquisition rapide des champs autour de l'émetteur dans l'espace et le temps; imitant une grande partie de la capacité que le champ pétrolifère sismique a pu exploiter pendant de nombreuses années.
Les détails peuvent être complexes, nous limiterons donc la discussion ici à un seul exemple de la «machine WARR», telle que présentée à la conférence IWAGPR 2017 (article disponible sur demande). Un sondage WARR (réflexion et réfraction grand angle) mesure les champs GPR à des séparations différentes de l'émetteur et du récepteur, comme illustré à la figure 2. Ces levés permettent d'analyser les variations de vitesse du sol et les variations de réflectivité avec l'angle d'incidence qui fournissent des informations de diagnostic précieuses. Alors que les levés WARR ont été utilisés pendant des décennies dans le domaine GPR, l'acquisition des données est lente car l'antenne de réception a dû être déplacée (généralement manuellement) entre chaque point de mesure.
La figure 3 montre un déploiement de machine WARR 500 MHz qui contrôle un seul émetteur EKKO® d'impulsion de 500 MHz et sept récepteurs de 500 MHz montés en ligne à des décalages fixes. Le déploiement du système sur un chariot (Figure 3) ou un traîneau avec déclenchement du compteur kilométrique permet d'acquérir des ensembles de données WARR complets au même rythme que les relevés GPR traditionnels à canal unique (une paire émetteur-récepteur).
Le traitement et l'analyse des données sont plus complexes avec ces types de déploiements simultanés de récepteurs et cela sera abordé dans de futures publications.
Pour mettre cet avantage en contexte, il y a 25 ans, un équipage qualifié pouvait acquérir des sondages WARR à un taux de 10 à 20 par heure. Il y a encore quelques années, les taux d'acquisition n'avaient que doublé pour atteindre 30 / heure. La machine WARR peut acquérir 10,000 4 sondages WARR par heure (Figure XNUMX). Cette augmentation massive de la vitesse d'acquisition ouvre la porte à de nombreuses applications intéressantes et avancées du GPR, y compris la génération de routine de sections de vitesse et de teneur en eau.
Le GPR ne sera plus jamais le même.
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