O GPR é uma ferramenta eficaz para mapear raízes de árvores enterradas e é uma ferramenta útil para planejadores urbanos, arboristas e cientistas de mudanças climáticas.
Muitas pessoas estão interessadas em imaginar as raízes das árvores. Uma aplicação comum que ouvimos é o GPR sendo usado por arboristas para tentar salvar uma árvore urbana cujas raízes estão interferindo na infraestrutura da cidade, como tubos e cabos subterrâneos. As cidades estão interessadas em salvar as árvores sempre que possível e conhecer a estrutura crítica da raiz auxilia nessa decisão (Figura 1). Mais recentemente, pesquisadores de mudanças climáticas estão interessados em raízes de árvores como um componente da biomassa subterrânea. Eles precisam entender melhor a estrutura dos sistemas radiculares e medir os volumes das raízes para estimar quanto carbono é sequestrado nas árvores.
GPR é uma das poucas tecnologias que podem detectar raízes de árvores in situ com alta resolução. Surpreendentemente, as propriedades das raízes das árvores não são tão diferentes de outros objetos que o GPR é normalmente usado para detectar – utilidades não metálicas. Especificamente, detectar uma raiz de árvore é muito semelhante a detectar um cano de plástico cheio de água. Em ambos os casos, o material que fornece o contraste que o GPR precisa para refletir o sinal é a água (Figura 2).
Dependendo da secura do solo, a refletividade da raiz de uma árvore pode chegar perto de 50%, o que é muito alto para o GPR. É por isso que as raízes das árvores podem aparecer como refletores muito fortes nas seções transversais do GPR (Figura 3).
Quando os dados GPR são coletados em uma grade ou pseudo-grade sobre uma área, os dados podem ser processados em imagens de mapas chamadas fatias de profundidade. Figura 4 é uma fatia de profundidade de dados GPR de 500 MHz mostrando raízes de árvores maduras em um parque. O objetivo deste levantamento GPR não era obter imagens das raízes das árvores; isso foi apenas um feliz acaso. Os alvos pretendidos eram sepulturas localizadas mais fundo do que as raízes das árvores. Os dados desta pesquisa foram apresentados em nosso boletim informativo de julho de 2022 aqui: https://www.sensoft.ca/blog/historic-graves-located-in-a-modern-city-park/
Os mesmos dados de grade e pseudo-grade também podem ser exibidos em 3 dimensões para mostrar raízes que variam em profundidade (Figura 5).
A chave para gerar fatias de profundidade claras e interpretáveis de raízes de árvores é um espaçamento de linha muito apertado. Muitas vezes, as pessoas cometem o erro de coletar dados GPR com um espaçamento entre linhas grosseiro. Isso deixa lacunas nos dados e, como as raízes das árvores normalmente não crescem em linhas retas como utilitários, dificulta a interpolação de dados para preencher as lacunas e mostrar os caminhos reais da raiz. Assim, é melhor passar mais tempo no campo coletando mais dados, aumentando a densidade de dados, do que passar horas no escritório tentando interpretar dados GPR de baixa densidade.
Idealmente, as linhas GPR não devem ser espaçadas mais do que o comprimento da antena GPR. Por exemplo, uma antena de frequência central de 1000 MHz tem 7 cm de comprimento, portanto, um espaçamento entre linhas de 10 cm fornece detalhes excelentes. Para GPRs de frequência central de 500 MHz, um espaçamento entre linhas de 15 a 20 cm é ideal. Se você não tiver certeza do comprimento da antena, use a largura do sensor GPR, a dimensão perpendicular à direção da linha de levantamento.
Por exemplo, os dados da raiz da árvore mostrados em Figuras 4 e 5, foi coletado com um sistema GPR de 500 MHz e um espaçamento entre linhas de 25 cm. As imagens teriam se beneficiado muito com um espaçamento entre linhas mais estreito de 15 cm.
Se você tiver quaisquer dados de raízes de árvores que gostaria de compartilhar conosco, especialmente dados que foram posteriormente confirmados pela escavação das raízes, entre em contato sensosoft_training@spx.com
