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Geoforense é a aplicação de técnicas geológicas / geofísicas às investigações forenses e arqueológicas. Representações precisas do subsolo podem ser necessárias, mas não podem ser adquiridas por técnicas invasivas que podem perturbar o terreno em áreas culturalmente sensíveis ou áreas que envolvem uma investigação criminal. O radar de penetração no solo (GPR) é uma técnica geofísica comprovada, não destrutiva e não invasiva, amplamente utilizada para obter imagens do subsolo em uma ampla gama de aplicações. As reconstruções de subsuperfície usando GPR têm sido tipicamente apresentadas como seções transversais verticais e horizontais 2D, resultando em uma visualização de objetos de subsuperfície e suas extensões espaciais. Com o desenvolvimento de um novo software, a modelagem 3D de dados GPR está surgindo como o novo padrão. Apesar desses novos desenvolvimentos, ainda há um exame e teste inadequados dessas técnicas, especialmente para decidir se sua aplicação é justificada e vantajosa.
Este estudo aplicou um levantamento de grade GPR em um cemitério de cemitério de igreja (Figura 2). para produzir e avaliar reconstruções modeladas em 2D e 3D dos locais de sepultamento do cemitério (Figuras 3-5).
Dois dos objetivos do estudo foram (1) demonstrar um método de fluxo de trabalho único (Figura 1) para visualizar os dados em 3D e (2) fornecer uma melhor compreensão da subsuperfície usando um modelo 3D para mostrar com precisão o tamanho e a forma de objetos e suas relações espaciais.
A coleta e o processamento de dados foram realizados usando Sensores e Software pulseEKKO ™ Sistema SmartCart GPR e EKKO_Project ™ software, respectivamente. O componente de modelagem 3D foi realizado usando a plataforma de software Petrel ™ E & P da Schlumberger, que é customizada para a indústria de petróleo.
Área de estudo
A área de estudo é um cemitério de igreja localizado em Nova Scotia, Canadá, aproximadamente 44 km a noroeste da capital Halifax. A área de pesquisa consistiu em 30 por 40 metros (1,200 m2) seção sul do cemitério e resultou em um total de 40 radargramas separados (a distância total dos perfis foi de 1,352.5 m); 25 orientados norte-sul e 15 orientados leste-oeste (Figura 2). O espaçamento entre linhas era de aproximadamente 1 me foi ajustado para evitar locais de lápides e outras características superficiais. As antenas de freqüência central de 200 MHz com uma separação de 0.5 m foram usadas para todas as linhas.
Construção de modelo e resultados
Os radargramas processados foram exportados de EKKO_Project ™ em Petrel ™ e interpolado para gerar 40 fatias de profundidade 2D da subsuperfície, uma a cada 0.1 m até uma profundidade total de 4 m. O método de interpolação no Petrel ™ envolvia a importação de fatias de profundidade 2D e dados de interpolação para criar um volume 3D sólido. Isso é comum para exibir e compreender a forma 3D e a relação espacial de objetos enterrados. Na literatura GPR, os modelos 3D são exibidos em uma ou uma combinação de quatro maneiras diferentes (Figura 3).
Uma combinação das Figuras 3b ed forneceu a melhor renderização do modelo 3D. Usando um filtro de transparência para remover o componente do sinal de reflexão de baixa amplitude, as reflexões de alta amplitude permanecem, que são exibidas como blocos 3D. Os vermelhos e amarelos de alta amplitude sugerem objetos enterrados e mostram a forma e o tamanho com precisão. Combinando os radargramas 2D e o modelo 3D, é possível chegar a uma compreensão intuitiva do subsolo.
Por exemplo, a Linha GPR 35 atravessa os cemitérios 8, 16, 17 e 32 (Figura 2). A Figura 5 mostra o radargrama da Linha 35: não processada (topo), ganha (meio) e a seção transversal que faz parte do modelo 3D (parte inferior). O radargrama não processado indica refletores hiperbólicos fracos que se dissipam abaixo de 3 m. O radargrama obtido revela refletores hiperbólicos mais claros e abundantes e sugere três regiões de interesse: (1) a 10 m, (2) a 17 - 20 me (3) a 28 - 30 m ao longo do radargrama. Uma seção transversal do modelo 3D mostra as três zonas mais intensamente. A área de alta amplitude na posição 9 - 12 m corresponde ao sepultamento 8. A área de alta amplitude de 17 - 21 m corresponde aos enterros 16 e 17. A zona de amplitude moderada entre 27 - 30 m corresponde ao sepultamento 32.
Conclusões
Os resultados deste estudo demonstraram a capacidade de (1) mapear com precisão um cemitério, distinguindo locais de sepultamento uns dos outros, (2) identificar locais de sepultamento de outra forma desconhecidos e (3) criar um modelo 3D mais intuitivo e facilmente manipulável geral para otimizar a visualização , um requisito fundamental para ajudar na interpretação dos dados GPR. Esperamos que nossas descobertas sejam valiosas para estudos geoforenses e arqueológicos e investigações criminais.
