Le GPR est un outil efficace pour cartographier les racines des arbres enfouis et est un outil utile pour les urbanistes, les arboristes et les scientifiques du changement climatique.
De nombreuses personnes s'intéressent à l'imagerie des racines des arbres. Une application courante que nous entendons est le GPR utilisé par les arboristes pour essayer de sauver un arbre urbain dont les racines interfèrent avec les infrastructures de la ville telles que les tuyaux et les câbles souterrains. Les villes sont intéressées à sauver les arbres dans la mesure du possible et connaître la structure racinaire critique aide à cette décision (Figure 1). Plus récemment, les chercheurs en changement climatique se sont intéressés aux racines des arbres en tant que composante de la biomasse souterraine. Ils ont besoin de mieux comprendre la structure des systèmes racinaires et de mesurer les volumes racinaires pour estimer la quantité de carbone séquestrée dans les arbres.
Le GPR est l'une des rares technologies capables de détecter in situ les racines des arbres avec une haute résolution. Étonnamment, les propriétés des racines des arbres ne sont pas si différentes des autres objets que le GPR est généralement utilisé pour détecter - les utilitaires non métalliques. Plus précisément, la détection d'une racine d'arbre est très similaire à la détection d'un tuyau en plastique rempli d'eau. Dans les deux cas, le matériau qui fournit le contraste dont le GPR a besoin pour refléter le signal est l'eau (Figure 2).
Selon la sécheresse du sol, la réflectivité d'une racine d'arbre peut être proche de 50%, ce qui est très élevé pour le GPR. C'est pourquoi les racines des arbres peuvent apparaître comme de très puissants réflecteurs dans les sections transversales du GPR (Figure 3).
Lorsque les données GPR sont collectées dans une grille ou une pseudo-grille sur une zone, les données peuvent être traitées en images cartographiques appelées tranches de profondeur. Figure 4 est une tranche de profondeur de données GPR de 500 MHz montrant les racines d'arbres matures dans un parc. L'objectif de cette enquête GPR n'était pas d'imager les racines des arbres; ce n'était qu'un heureux hasard. Les cibles visées étaient des tombes situées plus profondément que les racines des arbres. Les données de cette enquête ont été présentées dans notre newsletter de juillet 2022 ici : https://www.sensoft.ca/blog/historic-graves-located-in-a-modern-city-park/
Les mêmes données de grille et de pseudo-grille peuvent également être affichées en 3 dimensions pour montrer les racines qui varient en profondeur (Figure 5).
La clé pour générer des tranches de profondeur claires et interprétables des racines des arbres est un espacement des lignes très serré. Les gens font souvent l'erreur de collecter des données GPR avec un espacement grossier des lignes. Cela laisse des lacunes dans les données et, comme les racines des arbres ne poussent généralement pas en lignes droites comme les services publics, il est difficile d'interpoler les données pour combler les lacunes et montrer les chemins réels des racines. Il est donc préférable de passer plus de temps sur le terrain à collecter plus de données, en augmentant la densité des données, que de passer des heures au bureau à essayer d'interpréter les données GPR à faible densité.
Idéalement, les lignes GPR ne doivent pas être espacées plus que la longueur de l'antenne GPR. Par exemple, une antenne de fréquence centrale de 1000 MHz mesure 7 cm de long, un espacement de ligne de 10 cm fournit donc d'excellents détails. Pour les GPR à fréquence centrale de 500 MHz, un espacement des lignes de 15 à 20 cm est idéal. Si vous n'êtes pas certain de la longueur de l'antenne, utilisez la largeur du capteur GPR, la dimension perpendiculaire à la direction de la ligne de levé.
Par exemple, les données de racine d'arbre présentées dans Chiffres 4 et 5, a été collecté avec un système GPR de 500 MHz et un espacement de ligne de 25 cm. Les images auraient grandement bénéficié d'un interligne plus serré de 15 cm.
Si vous avez des données sur les racines des arbres que vous aimeriez partager avec nous, en particulier des données qui ont ensuite été vérifiées sur le terrain en creusant les racines, veuillez contacter senssoft_training@spx.com
