A nova configuração do SmartSled permite que levantamentos GPR de grandes áreas, incluindo mapeamento de ladrilhos de drenagem agrícola, sejam executados com rapidez e precisão, mesmo em terrenos difíceis.
A Sensors & Software fornece mais do que apenas hardware GPR; nós fornecemos a solução completa que inclui configurações práticas para implantar o hardware GPR de forma eficiente para o projeto. Por exemplo, a configuração SmartSled foi introduzida para os sistemas Noggin & pulseEKKO GPR para enfrentar os desafios enfrentados por nossos clientes para pesquisar grandes áreas em terrenos acidentados (Figura 1).
A configuração do SmartSled foi projetada para levantamentos rebocados por veículos para os sistemas NOGGIN® e pulseEKKO 250, 500 e 1000 GPR em terrenos abertos suaves a acidentados, como campos agrícolas, grama, estradas de cascalho ou superfícies rochosas. O SmartSled se conecta a um engate de reboque comum em qualquer veículo, como caminhões, ATVs, tratores, carrinhos de golfe ou motos de neve. Possui alças embutidas para prender os sensores GPR e manter o acoplamento de terra para penetração máxima do sinal GPR.
O SmartSled pode ser implantado com ou sem uma roda odômetro (Figura 1). Se for utilizada uma roda odométrica, o operador define o intervalo de distância entre os traços GPR na superfície, também conhecido como “tamanho do passo”. Dependendo da frequência central da antena e do tamanho do alvo, o tamanho do passo pode variar de 0.02 a 0.25m.
Ao implantar um SmartSled sem roda hodômetro, o operador coleta dados no modo “Free Run” e tem a opção de coletar dados com um intervalo de tempo específico entre os traços GPR ou, mais tipicamente, definir a velocidade de reboque, por exemplo, 3 metros por segundo ou 30 km/h.
O SmartSled possui um suporte de montagem para conectar um receptor GPS externo para um posicionamento preciso. O operador pode coletar rapidamente grandes pesquisas de pseudo-grade GPR que podem ser processadas em fatias de profundidade usando o software de pós-processamento EKKO_Project.
Aplicações SmartSled
Uma das aplicações perfeitamente adequadas para a configuração do SmartSled é o mapeamento de telhas de drenagem em áreas agrícolas. As telhas de drenagem são normalmente usadas em solos compactados, de baixa porosidade e de granulação fina que não drenam o excesso de água naturalmente. A drenagem de água melhorada na área resulta em plantas com sistemas radiculares mais fortes e maior rendimento das culturas.
Os ladrilhos de drenagem precisam ser localizados para evitar danos durante a escavação ou quando for necessário adicionar ou substituir seções do ladrilho. Além disso, com o aumento das instalações de energia sustentável, os parques eólicos e outras infraestruturas de energia precisam ser encaminhados pelos campos agrícolas, exigindo um mapeamento preciso das telhas de drenagem. A mudança de propriedade da fazenda pode exigir um mapa do sistema de drenagem existente. Muitas vezes, não há mapas das telhas instaladas décadas antes por uma geração anterior de agricultores.
Os ladrilhos mais antigos são de argila, concreto pré-moldado ou tubos de cerâmica, enquanto os mais novos são tubos de plástico (Figura 2) . Como os ladrilhos de drenagem não são metálicos, o GPR é um dos únicos métodos e o menos trabalhoso para detectá-los e mapeá-los.
Neste estudo de caso, um campo de 4 hectares (10 acres) foi digitalizado usando um Noggin 250 implantado em uma configuração SmartSled no sudoeste de Ontário, Canadá (Figuras 3 e 6).
Para muitas aplicações de GPR, recomendamos que os dados sejam adquiridos em linhas pouco espaçadas para gerar fatias de profundidade e detectar pontos e objetos lineares (por exemplo, veja a história que acompanha sobre as raízes das árvores). No entanto, nesta aplicação, a alta densidade de dados normalmente não é necessária; ladrilhos de drenagem são objetos lineares de grande escala que normalmente não mudam de caminho abruptamente.
Uma linha de pesquisa de 5 quilômetros de extensão foi coletada em ziguezague pelo campo com um espaçamento entre linhas de 8 a 12 metros (Figuras 3 e 6). O tamanho do passo GPR foi ajustado para 5 cm; isso totalizou cerca de 100,000 traços de dados GPR coletados em pouco mais de uma hora.
Uma seção representativa dos dados coletados é mostrada em Figura 4. As respostas ondulantes ao longo da seção transversal são devidas ao movimento do Noggin 250 para cima e para baixo nos sulcos do campo. Embora ter o GPR saltando pelo campo de um fazendeiro tenha resultado em alguns artefatos indesejados nos dados, o SmartSled manteve um bom acoplamento de solo de forma que as respostas hiperbólicas de ladrilhos de drenagem e outros objetos no subsolo sejam visíveis nos dados.
Como os principais alvos de interesse são hipérboles de ladrilhos de drenagem e não limites de camada, os dados foram processados com um filtro de subtração de fundo para remover respostas planas (Figura 4) e enfatizar as respostas hiperbólicas. Este tipo de filtragem foi descrito em uma história anterior do boletim aqui: https://www.sensoft.ca/blog/tips-enhancing-gpr-targets-by-filtering/
As interpretações podem ser adicionadas aos dados no campo, durante ou após a coleta de dados, ou no software EKKO_Project PC, após o download dos dados. Nesse caso, o intérprete utilizou uma estratégia simples para interpretar as hipérboles visíveis nos dados:
Depois que as interpretações dos pontos foram adicionadas aos dados, elas foram plotadas em um mapa usando os dados de GPS associados. As interpretações mostraram claramente duas linhas de drenagem proeminentes no campo (Figura 5). Supõe-se que outras hipérboles isoladas sejam alvos pontuais que não estão associados a ladrilhos de drenagem.
Um dos benefícios da coleta de dados com um GPS externo a bordo é a capacidade de exibir rapidamente o levantamento GPR no Google Earth e mostrar os caminhos do levantamento e as interpretações no contexto (Figura 6).
O SmartSled, com sua capacidade de mover o sistema Noggin 250 GPR suavemente pelos campos agrícolas irregulares e manter o GPR bem acoplado à superfície, simplificou a coleta desse levantamento de ladrilhos de drenagem sem comprometer a qualidade dos dados. Em menos de 2 horas, 4 hectares (10 acres) de terra foram pesquisados, os dados GPR foram processados, interpretados e os mapas gerados. O SmartSled permite que os operadores GPR coletem grandes levantamentos GPR em terrenos tradicionalmente difíceis e adicionem mais aplicações GPR aos seus serviços.
Nossos clientes forneceram feedback positivo sobre o SmartSled, com os primeiros usuários dizendo:
“Estamos muito satisfeitos com o sistema…. É fácil de implantar e é durável. “
“… funcionou bem para nós – em termos de aumento de eficiência e levantamento de grandes áreas.”
Se você estiver interessado em saber mais sobre a configuração do SmartSled ou a aplicação do ladrilho de drenagem, entre em contato conosco pelo e-mail sensosoft_training@spx.com
