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Geofísica
Resolução vertical estimada
Geofísica
Espessura mínima de camada identificável por GPR
Constante Dielétrica (K)
Mínima espessura de camada (m)
Freqüência
da antena
Transmissora
 (MHz)
Geofísica
Detectando objetos cilíndricos enterrados
Alvos Metálicos	(Regra Prática)*		
		PROFUNDIDADE	DIÂMETRO APROXIMADO DO OBJETO 		APROXIMADA	NECESSÁRIO PARA DETECÇÃO
		0 - 3 m	8 cm para cada metro de profundidade
		(0 - 12 ft)	1” para cada pé de profundidade
		> 3 m	50 cm para cada metro de profundidade
		( > 12 ft)	6” para cada pé de profundidade
*Depende do Alvo e das Propriedades Elétricas da Subsuperfície
Alvos Plásticos
Profundidade: 25 cm em areia saturada
Um tubo com menos de 6 cm de diâmetro é de difícil detecção
Um tubo com 9 cm de diâmetro é perfeitamente detectável
Geofísica
Configurando a janela de tempo de registro
Pode ser configurada entre 5 e 3,000 ns
Para configurá-la:
Estime o tempo duplo de viagem da onda na subsuperfície
Estime a máxima profundidade do alvo
Multiplique o tempo de viagem pela profundidade e por 1,5
Exemplo:
Máxima profundidade do alvo: 3m
Material da subsuperfície: Areia (20 ns/m)
Janela de tempo: 3 x 20 x 1,5 = 90ns
Geofísica
O mesmo dado com diferentes janelas de tempo
Janela de tempo: 200 ns
Janela de tempo: 400 ns
Geofísica
FALSEAMENTO (ALIAS)
Ambigüidade de freqüência introduzida pelo processo de amostragem
Alias de 200 Hz (linha tracejada) como 50 Hz (linha cheia).
Geofísica
Amostragem do traço GPR
O traço tem, normalmente, 512 amostras, mas esse número deve SEMPRE ser maior que 10 X (janela de tempo / largura do pulso da antena) para evitar o falseamento.
Para uma dada amostragem do traço há uma máxima janela de tempo, para cada antena, que os dados podem ser registrados sem perda de resolução. Para janelas de tempo maiores, pode ser necessário aumentar o número de amostras em cada traço, em geral, para 1024 ou 2048 amostras/traço.
Exemplo: Usando a antena de 500 MHz, a janela de tempo máxima é de 100 ns com 512 amostras / traço, porque 10 x (100/2) = 500, logo abaixo de 512 amostras / traço.
Geofísica
Larguras de pulso GPR
	Freq (MHz)		Largura do pulso (ns)
		 100			10
		 120			8
		 200			5
		 250			4
		 300			3
	 400			2.5
		 500			2
		 900			1
	1000			1
	1500			0.7
Geofísica
Taxa de medição (scan rate) em GPR
A taxa normal de medição é de 32 medições/segundo
A velocidade “média” em um levantamento GPR é de cerca de 1 metro por segundo. Isto resulta em uma medição a cada 3 cm (medida na superfície)
Para aumentar a velocidade do levantamento é preciso aumentar também a taxa de medição.
Geofísica
Máxima velocidade do levantamento
Em geral, pelo menos 20 medições são necessárias para identificar um objeto.
O número de medições que amostram um objeto é determinado pela taxa de medição, tamanho do objeto, largura do feixe de raios da antena e velocidade do levantamento.
A máxima velocidade de levantamento é dada por:
velocidade < (taxa de medição).(largura do feixe + largura do objeto) / 20
Geofísica
Configurando ganhos em GPR
As funções de ganho podem ter, em geral, de 2 a 8 pontos.
Funções lineares de ganho (2 pontos) são boas para janelas de tempo pequenas (< 30 ns).
Para janelas maiores deve-se usar funções de ganho com 3 a 5 pontos.
Uma função de ganho deve ser suave. O ganho aumenta com a profundidade (o ganho NUNCA deve diminuir com profundidade).
Geofísica
As reflexões mais fortes devem ocupar cerca de 3/4 da largura da tela.
Ganhos altos demais causam corte nos dados de mais altas amplitudes.
Ganhos baixos demais causam perda devido a contrastes fracos nos dados.
Configurando ganhos em GPR
Geofísica
Filtros usados em GPR
Passa-alta vertical
		1/6 da freqüência da antena
Passa-baixa vertical
		2 vezes a freqüência da antena
Suavização horizontal
		igual a 3
Remoção do background horizontal
Geofísica
Efeito do filtro passa-alta vertical
Traço
não-filtrado
Traço
filtrado
Geofísica
Efeito do filtro passa-baixa vertical
Traço
não-filtrado
Traço
filtrado
Geofísica
Remoção do background horizontal
Dado não-filtrado
Dado filtrado
Geofísica
Efeito das variações topográficas em GPR
Dado original
Dado corrigido
Superfície
0
100ns
Geofísica
Estimativa de profundidade de alvos em GPR
Alguns métodos:
Método 1 - usa velocidades padronizadas (parâmetros publicados).
Método 2 - localiza objetos de profundidades conhecidas.
Método 3 - CDP (common depth point) – mesmo princípio usado na sísmica.
Geofísica
Método 1 – Velocidade a partir da constante dielétrica
Onde:
C	=	Velocidade da luz no vácuo (3 x 108 m/s)
E	=	Constante dielétrica
V	=	Velocidade (m/ns)
TT	=	Tempo de trânsito duplo por metro (slowness), ns/m
Geofísica
Propriedades eletromagnéticas de alguns materiais
Geofísica
Método 2 - Usa objetos de profundidade conhecida
1)	Registre uma linha GPR perpendicular ao maior eixo de um alvo de profundidade conhecida, tal como um tanque ou tubulação.
Determine, da seção GPR, o tempo de trânsito duplo do objeto.
3)	Estime a velocidade da onda de radar na subsuperfície usando a seguinte relação:
		Velocidade = 2 x profundidade / (tempo de trânsito duplo)
4)	A profundidade dos alvos desconhecidos pode agora ser estimada através de:
		Profundidade = velocidade x (tempo de trânsito duplo) / 2
Geofísica
MÉTODO 3 - CDP
Geofísica
Dicas para um levantamento GPR
Previamente obtenha toda informação útil possível.
Mapas e plantas de construções da área;
Perfis de poços e outras informações geofísicas (condutividade);
Geologia da área;
Experiência de quem já trabalhou na área;
Leve todo o equipamento apropriado e necessário.
Marcadores (tintas, bandeiras, fitas, linhas, cones, etc.);
Trena;
Ferramentas (fita isolante, chave de boca, chave de fenda, etc.);
Geofísica
Dicas para um levantamento GPR
Faça uma inspeção prévia no terreno.
Procure por evidências de objetos enterrados (i.e., galerias, válvulas de tubulações, final de tubulações, topografia estranha);
Procure por alvos de profundidade conhecida para calibração;
Faça fotografias da área.
Garanta o suprimento de energia.
Geofísica
Mais dicas
Configuração inicial
Teste em várias áreas para estabelecer configurações apropriadas;
Estabeleça estimativas de profundidade usando poucos alvos.
O cabo de controle
Procure evitar que ele se deforme;
Não puxe o cabo quando ele estiver preso;
Mantenha o cabo sempre atrás da antena;
Nunca registre com o cabo debaixo da antena.
Geofísica
Durante o levantamento:
Desloque a antena a uma velocidade constante na direção apropriada;
Marque regularmente na seção registrada a posição de elementos reconhecíveis na superfície;
Faça anotações detalhadas no cabeçalho de cada seção.
Concentre-se no que você e o equipamento estão fazendo, e no que os dados de subsuperfície estão indicando.
Mais dicas
Geofísica
Condições necessárias para a obtenção de bons resultados num levantamento GPR:
Experiência	Baixa condutividade
Contraste Dielétrico	Acesso à área - boa superfície
Ângulo de reflexão	Organização
Antena apropriada	Velocidade adequada
Bom sinal	Conhecimento da área
Bom operador	Boa interpretação
Processamento do sinal	Planejamento
Bom tempo	Tempo
Confiança	Bom equipamento
SORTE	Persistência
Esperar o inesperado!!	Boa atitude
Mente aberta	Entendimento dos objetivos