Дориа Кутрубес
Радар Солюшнс Интернэшнл
Введение
Клюкву производят в США уже почти два века. Это необычная культура, поскольку лучше всего они растут на болотах, состоящих из пресной воды, подстилаемой слоями песка, торфа, гравия и глины. На протяжении десятилетий многие болота были искусственно созданы путем затопления территорий с целью выращивания клюквы. Теперь в экологических целях некоторые юрисдикции работают над восстановлением бывших клюквенных болот до их естественного первозданного состояния.
Компания Radar Solutions International (RSI), Inc. провела серию съемок с помощью георадара (GPR) для картографирования стратиграфических слоев на четырех различных бывших клюквенных болотах общей площадью более 60 акров. Информация о недрах, полученная с помощью георадара, используется в рамках местной программы восстановления окружающей среды.
Методология обследования
Компания RSI использовала георадарную систему NOGGIN® 250 МГц от Sensors & Software и синхронизировала ее с GPS-приемником с точностью до сантиметра, что обеспечило географическую привязку наших георадарных маршрутов в режиме реального времени. (Рисунки 1 и 2).
Полная интеграция NOGGIN® 250 и нашего GPS позволила нашей полевой бригаде работать чрезвычайно продуктивно, позволив персоналу RSI сосредоточиться исключительно на сборе данных, а не тратить время на настройку геодезической сетки. Мы обнаружили, что по сравнению с предыдущими поставщиками георадарных услуг, которым было поручено исследовать болото с помощью более старого георадарного оборудования другого производителя, мы могли собрать в пять раз больше данных за один день. Используя синхронизацию GPR-GPS, максимальное расстояние между линиями в каждой ячейке этих болот не превышало 10–15 футов друг от друга. (Рисунок 2). Высокая плотность данных обеспечила уверенность в условиях между линиями георадара.
Синхронизация GPS с георадаром также сэкономила время на постобработку, поскольку линии георадара не нужно было собирать в файл сетки с помощью служебной программы GFP_Edit, поскольку их положения уже были привязаны к местности.
Другим преимуществом NOGGIN® является то, что он позволяет «суммировать» сигналы георадара в режиме реального времени, увеличивая общую глубину исследования георадара по сравнению со старыми георадарными системами.
Интерпретация
На этом участке отражения с наибольшей амплитудой произошли там, где произошли литологические изменения, например, между песчаной насыпью, добавленной клюквенными фермами, и слоями естественного торфа под ними. В первичном торфяном слое также наблюдались внутренние отражения с амплитудой от низкой до высокой, которые возникали там, где происходило резкое изменение содержания ила/песка, возможно, вызванное наводнением. (Рисунок 3).
Для картирования глубины литологических слоев необходимо было получить точную скорость сигнала георадара через насыщенные слои. Скорость георадара зависит от минералогии и содержания воды и часто извлекается путем подгонки кривой к гиперболе в данных георадара. Однако в этом случае в данных георадара не было гиперболических откликов, с которыми можно было бы работать.
Другой метод определения скорости георадара состоит в сопоставлении литологического слоя известной глубины с отражающей поверхностью в данных георадара. Для этого были пробурены керны с помощью ручного бура в 7 точках на каждом болоте. (Рисунки 4 и 5). Путем сопоставления литологических слоев, наблюдаемых в кернах, с отражателями, наблюдаемыми в данных георадара, скорость сигнала георадара через наиболее насыщенный песок/насыпь и естественный торф была определена равной примерно 0.235 фута/нс.
Георадарные разрезы интерпретировались с использованием программного обеспечения для анализа георадарных данных EKKO_Project™ (V5 R3), созданного компанией Sensors & Software. Используя модуль интерпретации, мы смогли идентифицировать и «выбрать» слои, относящиеся к границе раздела песка и торфа, а также границу между торфяным дном и более глубоким ледниковым/осадочным материалом.
RSI извлекла глубину каждого выбранного слоя в виде файла электронной таблицы GPR Project Report (CSV) и создала контурные карты толщин и глубин с помощью программы SURFER©, созданной Golden Software, Inc. (Рисунки 4 и 5).
Результаты
Интерпретация результатов георадара на нескольких участках болота показывает, что чем дольше клюквенное болото находилось в эксплуатации, тем толще слой песка на торфе. Обычно толщина песка составляла от 1.5 до 3 футов, но в некоторых местах толщина песка превышала 5 футов. (Рисунок 4) .
Мы также заметили, что обычно торф имел толщину более 16 футов в центре болота и сужался до толщины всего в несколько футов по краям. (Рисунок 5).
Резюме
Георадарная съемка бывших клюквенных болот прошла очень успешно. Пресная вода в болотах имела низкий TDS (общее количество растворенных твердых веществ), а отложения – низкую электропроводность. Это позволило георадарным сигналам NOGGIN® 250 проникать на глубину более 20 футов, что не характерно для многих материалов. Подробная информация, полученная RSI о текущем состоянии болот, оказалась бесценной для начала процесса планирования возвращения их в естественное состояние.
Sensors & Software любит делиться историями наших клиентов о георадарах! Истории клиентов, подобные этой, всегда популярны, но обратите внимание, что детали и описания принадлежат авторам, а Sensors & Software не редактировались, за исключением типографских ошибок.
Если у вас есть интересная тема для георадара, свяжитесь с нами и отправьте свои предложения.
