uando interpretar dados GPR em que entender a estrutura geológica é o objetivo, quantificar a inclinação (normalmente referido como 'mergulho') das interfaces é frequentemente desejado. As seções transversais GPR brutas não são representações 'verdadeiras' da geometria do subsolo; estimativas de mergulho simplistas produzirão valores errôneos para reduções se o comportamento da onda GPR não for considerado no cálculo. O que se segue é um resumo de alto nível baseado em suposições simplificadas; este tópico pode ficar muito mais complexo.
Os dados GPR são normalmente exibidos em imagens de seção transversal com um eixo de posição horizontal e um eixo de tempo vertical (Figura 1). O tempo (t) é frequentemente convertido em profundidade (z) ao se conhecer a velocidade da onda (v) na equação:
z = vt2
onde, t é o tempo de viagem bidirecional da onda GPR no subsolo.
Uma exibição de seção transversal GPR bruta é uma maneira rápida e conveniente de estimar as profundidades do alvo, mas não deve ser interpretada como uma imagem 'verdadeira' da subsuperfície.
A expressão normal para um cálculo de mergulho ou inclinação é a mudança na profundidade, Δz, versus distância horizontal, Δx, ao longo do perfil e expresso como:
θ = tan-1 ( ΔzΔx )
A inclinação é mais frequentemente expressa como um ângulo de mergulho, θ, que é o ângulo em que a interface encontra a superfície do solo (Figura 2a). Se as profundidades em uma seção transversal GPR e esta expressão forem usadas para calcular o ângulo de inclinação, o valor estará incorreto. A razão é que as profundidades mostradas na seção transversal simples de GPR não são as mesmas que os caminhos dos raios de sinal na subsuperfície.
Esses conceitos básicos são descritos abaixo na Figura 2.
A Figura 2a ilustra os caminhos dos raios do sinal GPR. O transmissor e o receptor GPR são freqüentemente considerados coincidentes, o que é uma boa aproximação para a maioria dos levantamentos de reflexão. Os sinais GPR viajam em caminhos retos para a interface e refletem de volta para o sistema GPR. Dois caminhos de raios são mostrados para um GPR nas posições A e B na superfície; os sinais GPR refletem a partir da interface inclinada nos pontos A 'e B'. Os comprimentos dos caminhos dos raios A-A 'e B-B' são L1 e L2.
A seção transversal GPR padrão exibe o sinal refletido diretamente abaixo da posição GPR na superfície (Figura 2b). Na verdade, os sinais viajam inclinados ou
caminho não vertical para o ponto de reflexão alvo na superfície inclinada. Em uma seção transversal GPR, a resposta para o caminho A-A 'aparece no tempo 2L1 / v e para B-B 'no tempo 2L1 / v, onde v é a velocidade do sinal GPR no meio prospectado.
A linha preta pontilhada na Figura 2c mostra o horizonte de reflexão com imagem. Com o uso de uma conversão simples de tempo para profundidade, a Figura 2c não altera a geometria da imagem GPR.
Em uma seção transversal GPR, a interface inclinada tem o mergulho (inclinação), θGPR, que está relacionado ao verdadeiro mergulho da interface, θ, como segue
bronzeadoθGPR = Declive = ΔzΔx = (L2 - L1)Δx = pecadoθ
O verdadeiro mergulho pode ser facilmente calculado como:
θ = pecado-1 (bronzeado θ GPR)
θ = pecado-1 ( ΔzΔx )
Por exemplo, usando os dados GPR na Figura 1:
θ = 28 graus
Duas coisas importantes a serem observadas são:
- Em uma seção transversal simples, mergulho GPR, θGPR , sempre será menor do que o mergulho verdadeiro.
- A queda da imagem GPR só pode variar entre θ e ± 45 graus, enquanto a inclinação real pode variar entre θ e ± 90 graus.
Como alternativa, os usuários avançados podem aplicar o processamento de migração para converter a seção GPR de volta em uma seção transversal de geometria verdadeira. À medida que a migração move as 'respostas' observadas de volta à sua localização 'verdadeira', medir a queda em uma seção migrada deve fornecer a queda correta. Portanto, a migração é outra maneira de abordar a estimativa do mergulho verdadeiro.
Esta discussão é uma visão muito simples desses conceitos. Na realidade, o mundo é tridimensional e não há certeza de que a seção transversal GPR esteja alinhada com a inclinação mais íngreme (isso seria revelado por uma seção transversal GPR coletada perpendicularmente ao impacto da estrutura). Se uma avaliação completa da geometria for necessária, será essencial adquirir dados GPR em duas direções ortogonais. Isso garante que a orientação do golpe pode ser determinada e trazida para a análise. Esses detalhes estão além do escopo deste artigo.
Os dados de dunas de areia nas Figuras 1 e 3 são cortesia de Todd Thompson, Indiana Geological Survey.
