Radar de penetración terrestre

11.6.1 Principios Básicos

El georadar o radar de penetración terrestre (GPR) estudia principalmente la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el medio, la absorción de ondas electromagnéticas por el medio y el comportamiento de las ondas electromagnéticas en la interfaz del medio.

11.6.1.1 La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en los medios

El radar de penetración terrestre mide el tiempo de propagación t de la onda reflejada en la interfaz subterránea para obtener la profundidad de la misma. interfaz subterránea h=tv/ 2. Debe estar presente la velocidad de propagación de la onda electromagnética v del medio:

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En la fórmula: c es la propagación velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío, c=0,3m/ns la constante dieléctrica relativa ε es la relación entre la constante dieléctrica ε del medio y la constante dieléctrica del vacío ε0.

11.6.1.2 Características de absorción de ondas electromagnéticas en los medios

El coeficiente de absorción α determina la tasa de atenuación de la intensidad del campo durante la propagación. Para conductores no buenos y medios no magnéticos, α. El valor aproximado es

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Es decir, α es proporcional a la conductividad σ, que es la raíz cuadrada de la relación entre la permeabilidad del medio μ y la constante dieléctrica ε, y la constante dieléctrica ε es proporcional a la raíz cuadrada de la relación entre la constante dieléctrica μ y la constante dieléctrica ε.

11.6.1.3 Ley de reflexión y coeficiente de reflexión

Las ondas electromagnéticas (también llamadas ondas incidentes) se reflejarán cuando lleguen a la interfaz eléctricamente aislada del medio. La interfaz y las devueltas se denominan ondas reflejadas. Las características del movimiento (es decir, la dirección de propagación) de las ondas reflejadas y las ondas incidentes en la interfaz siguen la ley de la reflexión, es decir, el ángulo incidente θi (el ángulo entre la dirección incidente y la dirección normal de la interfaz) es igual a la ángulo de reflexión θr (la dirección de la dirección de reflexión y la dirección normal de la interfaz) ángulo entre ellos).

La redistribución de la energía también se produce cuando las ondas electromagnéticas llegan a la interfaz. La relación energética entre las ondas incidentes, reflejadas y refractadas varía según la dirección (propiedades de polarización) del campo electromagnético de la onda incidente en relación con la interfaz. Cuando el campo eléctrico es paralelo a la interfaz, el coeficiente de reflexión del campo eléctrico R12 de la onda electromagnética incidente del medio 1 al medio 2 es

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Para tendencia no magnética, no magnética a medios conductores, . En incidencia vertical 11.6.2 Método de observación

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Aunque existen muchos modelos de radar de penetración terrestre, se puede considerar que consta de dos partes: recibir y lanzar. La parte transmisora ​​transmite ondas electromagnéticas de pulso corto de banda ancha de frecuencia ultraalta al suelo a través de la antena, y la parte receptora recibe las ondas electromagnéticas reflejadas desde la interfaz del medio subterráneo a través de la antena. Actualmente, existen dos métodos de observación GPR comúnmente utilizados: el método de perfil y el método de gran angular.

11.6.2.1 Método de perfil

El método de perfil es un método de medición en el que la antena transmisora ​​(T) y la antena receptora (R) se mueven sincrónicamente a una distancia fija a lo largo del estudio. línea. Cuando la distancia entre la antena transmisora ​​​​y la antena receptora es cero, es decir, la antena transmisora ​​​​y la antena receptora se combinan en una, lo que se denomina forma de antena única y viceversa, se denomina forma de antena dual. Los resultados de la medición del método de creación de perfiles se pueden representar mediante imágenes de perfil de tiempo GPR. La abscisa de la imagen registra la posición de la antena en la superficie; la ordenada es el tiempo de propagación bidireccional de la onda reflejada, que representa el tiempo necesario para que el pulso del radar se refleje desde la antena transmisora ​​a través de la interfaz subterránea. a la antena receptora. Este registro refleja con precisión la forma de cada interfaz de emisión subterránea debajo de la línea de estudio. La Figura 11-8 es un diagrama esquemático del método de perfil y su perfil de imagen de radar.

Figura 11-8 Diagrama esquemático del método de perfil e imagen de radar

11.6.2.2 Método de gran angular

Para medir la velocidad de la onda electromagnética del subsuelo medios in situ, radar de penetración terrestre. El método de gran angular o el método de observación del punto central se utiliza a menudo en el trabajo. Una antena se fija en el suelo y la otra antena se mueve a lo largo de la línea de medición para registrar el tiempo bidireccional de las ondas reflejadas desde diferentes interfaces subterráneas. Este método de medición se denomina método de gran angular. También puede utilizar dos antenas, mantener la posición del punto central sin cambios, cambiar la distancia entre las dos antenas y registrar el tiempo bidireccional de la onda reflejada. Este método de medición se denomina método del punto central definitivo.

Cuando la interfaz del suelo es plana, los resultados de ambos métodos son consistentes. El objetivo de estos dos métodos de medición es encontrar la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas del medio subterráneo. La Figura 11-9 es un diagrama esquemático del método de observación del punto central de **** y su imagen de radar.

El tiempo de propagación bidireccional t de la onda reflejada a la profundidad h de la interfaz horizontal subterránea satisface:

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En la fórmula. x es la distancia entre la antena transmisora ​​​​y la antena receptora; h es la profundidad de la interfaz de reflexión; v es la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas. Cuando la velocidad de la onda electromagnética terrestre v es constante, t2 tiene una relación lineal con x2. Utilice el método de gran angular o el método del punto central extremo para medir el tiempo de propagación bidireccional t de la onda reflejada de la interfaz subterránea y luego use la fórmula (11.9) para obtener la velocidad de la onda electromagnética de la formación.

11.6.3 Requisitos técnicos

11.6.3.1 Principios del diseño de la línea topográfica

El trabajo de campo del radar de penetración terrestre a menudo se lleva a cabo a lo largo de la línea topográfica. El método de procesamiento de los datos recopilados es un perfil GPR (perfil de tiempo o perfil de profundidad), que es la base básica para interpretar los datos GPR. Los principios básicos del diseño de líneas topográficas son los siguientes.

(1) La línea de medición principal debe ser perpendicular a la dirección del objetivo subterráneo y la línea de medición auxiliar debe ser paralela a la dirección del objetivo. El propósito es reflejar mejor la forma del objetivo. apuntar y evitar una gran cantidad de ondas anormales;

Figura 11-9 ***Método de observación del punto central e imagen de radar

(2) La línea de estudio debe pasar a través de los pozos existentes como tanto como sea posible para facilitar la comparación estratigráfica.

11.6.3.2 Resolución

La resolución es la capacidad de los métodos geofísicos para resolver las anomalías más pequeñas. La resolución se puede dividir en resolución vertical y resolución horizontal. De manera similar a los estudios sísmicos, la capacidad de resolver más de una interfaz reflectante en un perfil GPR a menudo se denomina resolución vertical.

Por conveniencia, se selecciona un modelo estratigráfico en un medio homogéneo con espesores progresivamente más finos. Cuando las ondas electromagnéticas inciden verticalmente, se generarán ondas reflejadas desde la parte superior e inferior de la formación y múltiples ondas entre las formaciones. La energía de múltiples ondas es débil y la señal de radar resultante es una combinación de ondas reflejadas superior e inferior. De acuerdo con la relación temporal entre los espesores de formación correspondientes, la señal de radar sintetizada por las ondas reflejadas en la superficie superior de la formación se muestra en la Figura 11-10. Puede verse en la figura que el espesor de la formación h=A/4 puede tomarse como el límite inferior de la resolución vertical.

El tamaño de anomalía más pequeño que GPR puede resolver en dirección horizontal se llama resolución lateral. La resolución lateral de los perfiles de radar suele expresarse en términos de bandas de Fresnel. Suponga que hay una superficie reflectante horizontal bajo tierra, con la antena transmisora ​​como centro y la distancia vertical desde la interfaz como radio, dibuje un arco tangente a la interfaz reflectante. Este arco representa el frente de onda del radar que llega a esta interfaz. y luego excede Se dibujan dos círculos en el plano de interfaz del plano horizontal con arcos de 1/4 y 1/2 sublongitud de onda como radios. El círculo interior se llama primera banda de Fresnel y el toro entre los dos círculos se llama segunda banda de Fresnel. Según el principio de interferencia de ondas, la diferencia de trayectoria óptica entre la onda reflejada normal y la onda reflejada en el borde exterior de la primera banda de Fresnel es λ/2 (trayectoria óptica bidireccional), se produce una interferencia constructiva entre las ondas reflejadas y la se mejora la amplitud. Las bandas distintas a la primera se extinguen entre sí y su contribución a la reflexión es pequeña y puede ignorarse. Suponiendo que la profundidad de la interfaz de reflexión es h, y que la distancia entre la antena transmisora ​​y la antena receptora es mucho menor que h, el radio de la primera banda de Fresnel se puede calcular de la siguiente manera:

Figura 11 -10 La relación entre el espesor de la formación y la forma de onda Diagrama esquemático de la influencia de (basado en la modificación de Widess en 1973)

(a) es un diagrama de rayos de reflexión, b es el espesor de la formación (b) es una forma de onda de reflexión única, utilizando el retraso de tiempo calculado por el espesor de la formación, desde arriba. El retraso de tiempo se calcula utilizando el espesor de la formación, y las formas de onda de reflexión en las interfaces superior e inferior se agregan para obtener la forma de onda en (c); c) es la forma de onda de reflexión compuesta, que es función del espesor de la formación, T es el período principal de la ondícula incidente, λ2 =tv es la longitud de onda dentro de la formación. El intervalo de tiempo igual es t/2.

La línea marcada con el Manual de Física y Tecnología"

En la fórmula: λ es la longitud de onda de la ondícula del radar; h es la profundidad de entierro de la anomalía.

La Figura 11-11 muestra una imagen GPR de dos tuberías metálicas con la misma profundidad de enterramiento y diferente espaciado. Esta imagen se obtuvo en un tanque de agua. La tubería de hierro utilizada en el experimento tenía φ5 cm y la tubería de acero tenía φ3 cm. Durante la medición se utiliza una antena con una frecuencia central de 100MHz y su longitud de onda de onda en el agua es λ=0,33m. Algunas cosas se pueden ver en la imagen: ① La tubería de hierro de φ3 cm con una profundidad de 1,06 m todavía se puede distinguir claramente mediante el radar de penetración terrestre. Dado que el diámetro de la tubería de hierro es de aproximadamente 0,1 rf, muestra que el radar de penetración terrestre. Puede detectar un único punto anormal. La resolución lateral es mayor. La resolución lateral de un único valor atípico es mucho menor que el radio de la primera zona de Fresnel. Figura 11-10 (a) La distancia entre los dos tubos es de 0,5 metros, que es mayor que el radio de la primera banda de Fresnel. La posición horizontal de los dos tubos se puede determinar con precisión a partir de la imagen del radar. (b) La distancia. entre los dos tubos hay 0,4 metros, que es menor que el radio rf = 0,42 m de la primera banda de Fresnel. Ya es difícil determinar la posición exacta de los dos tubos a partir de la imagen del radar. Esto muestra que la distancia lateral mínima que distingue dos anomalías horizontalmente adyacentes es mayor que el radio de la primera banda de Fresnel.

11.6.3.3 Fórmula de distancia de detección y distancia de sonda

La distancia a la que el radar de penetración terrestre puede detectar el objetivo más profundo se denomina rango de detección profunda del radar de penetración terrestre. Al seleccionar un sistema de radar, determine la ganancia Q del sistema. Qs es la relación entre la potencia de señal mínima detectable Wmin y la potencia Wt de la antena transmisora ​​de entrada, es decir:

Figura 11-11 Imagen de radar geológico de dos tubos metálicos a la misma profundidad

(a) El tubo de acero (derecha) tiene un diámetro de 3 cm y una profundidad superior de 1,06 metros; un tubo de estaño (izquierda) tiene un diámetro de 5 cm y una profundidad superior de 1,04 metros; dos tubos están separados por 0,5 metros. (a) La profundidad superior de la tubería de acero (derecha) es de 0,52 m; la profundidad superior de la tubería de hierro (izquierda) es de 0,5 m y la distancia entre los centros de la tubería es de 0,4 m; la tubería de acero (derecha) es de 1,04 m; la profundidad superior de la tubería de hierro (izquierda) es de 1,06 m. La distancia entre los centros de los tubos es de 0,4 m.

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En el proceso de detección geológica del radar desde la transmisión hasta la recepción, la energía se irá perdiendo gradualmente. La pérdida de potencia Q del sistema de radar desde la transmisión hasta la recepción puede describirse mediante la ecuación de alcance del radar.

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Donde: etat y etar son la eficiencia de la antena transmisora ​​y de la antena receptora respectivamente; Gt y Gr son las direcciones incidente y receptora; de la antena respectivamente; g es la ganancia de retrodispersión del objetivo a la antena receptora; σ es la sección transversal de dispersión del objetivo; α es el coeficiente de absorción del medio; λ es la ondícula de radar; λ es la distancia desde la onda de radar al objetivo. distancia; λ es la longitud de onda de la onda del radar en el medio.

La distancia máxima r que satisface Qs Q>0 se denomina rango de detección profunda del radar de penetración terrestre, es decir, el sistema de radar puede detectar la señal reflejada del objetivo dentro de la distancia r.

11.6.3.4 Evaluación de la eficacia de los métodos de radar de penetración terrestre

Cada vez que se realiza un estudio con radar de penetración terrestre, es necesario evaluar la eficacia de los radares de penetración terrestre en la resolución de problemas geológicos. a ser evaluado Para determinar si el estudio con radar de penetración terrestre puede lograr los resultados deseados.

(1) La profundidad del cuerpo objetivo es una cuestión muy importante. Si la profundidad del objetivo excede el rango de detección del sistema de radar, se debe excluir el uso de métodos GPR. El alcance de detección del sistema de radar se puede calcular según la fórmula del alcance de detección del radar (11.12).

(2) La geometría (tamaño y orientación) del objetivo, incluida la altura, la longitud y el ancho, debe conocerse con la mayor claridad posible. El tamaño del objetivo determina la posible resolución del sistema de radar, que está relacionada con la elección de la frecuencia central de la antena.

Si el objetivo no es isométrico, es necesario conocer la dirección, inclinación e inclinación del objetivo, que estarán relacionadas con el diseño de la red.

(3) Las propiedades eléctricas del objetivo (constante dieléctrica y conductividad) deben estar claramente definidas. El éxito de los métodos de radar depende de si hay suficiente energía reflejada o dispersada para que el sistema la reconozca. Cuando las constantes dieléctricas relativas de la roca circundante y el cuerpo objetivo son εh y εT respectivamente, el coeficiente de reflexión de potencia del cuerpo objetivo se puede estimar de la siguiente manera:

Manual técnico geofísico para la investigación de peligros geológicos

En términos generales, el coeficiente de reflexión de potencia del objetivo debe ser superior a 0,01.

(4) Debe definirse claramente el entorno de trabajo del área de medición. Cuando hay componentes metálicos de gran escala en el área de medición que se convierten en fuentes de radiofrecuencia, causarán graves interferencias en la medición y deben eliminarse durante la interpretación de los datos.

11.6.4 Procesamiento de señal

11.6.4.1 Tecnología de filtrado

Durante la medición del radar de penetración terrestre, para mantener más características de la onda reflejada, la banda ancha es Se utiliza a menudo Grabación, pero mientras se graban varias ondas efectivas, también se registran varias ondas de interferencia. La tecnología de filtrado unidimensional utiliza diferencias en las características espectrales para suprimir las ondas de interferencia y resaltar las ondas efectivas. Incluye filtrado unidimensional en el dominio de la frecuencia y filtrado unidimensional en el dominio del tiempo.

En los datos del radar de penetración terrestre, a veces los componentes espectrales de la onda efectiva y la onda de interferencia están muy cerca o incluso se superponen. En este caso, el filtrado de frecuencia no se puede utilizar para suprimir la interferencia y la posición espacial. Es necesario utilizar la onda efectiva y la onda de interferencia. La diferencia se filtra. Este tipo de filtrado debe calcular varios canales al mismo tiempo para obtener la salida, por lo que es un filtrado bidimensional.

El principio del filtrado bidimensional se basa en la transformada de Fourier bidimensional. El espectro de números de onda de frecuencia G(ω, kx) observados a lo largo del suelo es una función espacio-temporal del espectro.

"Manual Técnico Geofísico para la Exploración de Amenazas Geológicas"

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La fórmula anterior muestra que g(t, x) está dado por Está compuesto por innumerables armónicos planos simples, su frecuencia circunferencial es ω = 2πf, el número de onda es kx y se propaga a lo largo de la línea de medición a una velocidad aparente v*.

Si hay diferencias en las componentes armónicas simples planas de la onda efectiva y la onda de interferencia, y las componentes armónicas simples planas de la onda efectiva y la onda de interferencia se propagan a diferentes velocidades aparentes, se pueden separar utilizando filtrado de velocidad aparente bidimensional, logrando así el propósito de suprimir la interferencia y mejorar la relación señal-ruido.

11.6.4.2 Método de localización por desplazamiento bidimensional

El radar de penetración terrestre mide las ondas reflejadas en la interfaz del medio subterráneo. Siempre que el plano normal del punto de reflexión de la interfaz del medio subterráneo que se desvía del punto de medición pase a través del punto de medición, se puede registrar. Durante el procesamiento de datos, cada punto de reflexión en el registro del radar debe moverse a su posición original. Este es el procesamiento de referencia compensada. El perfil del radar desplazado puede reflejar la verdadera ubicación del medio subterráneo. Los métodos de localización de migración más utilizados incluyen la migración orbital, la migración de ecuaciones de onda y la migración integral de Kirchhoff. Para conocer los métodos de migración, consulte los libros de procesamiento de señales geofísicas pertinentes.

11.6.5 Método de procesamiento de datos

El propósito del procesamiento de datos es realizar un procesamiento preliminar en los registros de radar originales para que la información de radar medida sea más conveniente para el procesamiento por computadora. Los métodos de procesamiento comúnmente utilizados incluyen el procesamiento de canales anormales y el procesamiento de superposiciones múltiples.

Cuando la antena tiene mal contacto con el suelo, o se genera un canal de grabación desperdiciado debido al funcionamiento anormal del circuito transmisor, la grabación en el canal debe cancelarse durante el preprocesamiento y complementarse con el valor promedio. de canales adyacentes.

En áreas de medición donde el medio subterráneo tiene una fuerte absorción de ondas electromagnéticas, para aumentar la información de las profundidades subterráneas y mejorar la profundidad de detección del radar de penetración terrestre, a menudo se utilizan múltiples técnicas de superposición. En la actualidad, existen dos métodos de medición adecuados para el procesamiento de superposición múltiple de radares de penetración terrestre: uno es un sistema de medición de radar de múltiples antenas, que utiliza una antena transmisora ​​y múltiples antenas receptoras para medir simultáneamente; el otro es una medición de superposición múltiple, que es una medición simultánea de múltiples antenas; usos Se realizaron mediciones repetidas a lo largo de la línea de medición con varias antenas transmisoras y receptoras a diferentes distancias de antena. La medición de cobertura múltiple tiene datos de radar de varios conjuntos de puntos de reflexión en el mismo punto de medición. Después de la corrección y superposición de la distancia de la antena, la onda reflejada desde el suelo se fortalece, mientras que la señal de la onda de interferencia se debilita considerablemente, aumentando así la profundidad de detección.

11.6.6 Formulario de expresión de resultados

(1) Los mapas geofísicos medidos por radar de penetración terrestre muestran centralmente el diseño de la red de radar;

(2) Radar resultados del perfil La figura muestra los estratos y las formas estructurales debajo de la línea de estudio del radar;

(3) El mapa de contorno plano expresa las características de distribución de ciertas capas objetivo dentro del rango de la línea de estudio, incluidos los mapas de elevación del lecho rocoso , capas de destino, etc.

(4) El mapa de resultados del perfil de radar muestra la distribución de la capa objetivo dentro de la red de radar.

(4) Mapa de resultados de inferencia de radar, incluido el mapa de distribución de estructuras inferidas, mapa de resultados de rango de cuerpos deslizantes, mapa de distribución de superficies kársticas, etc.

(5) Mapa de resultados tridimensionales del radar, incluido un mapa de corte vertical, un mapa de corte horizontal, un mapa de visualización de volumen tridimensional, un mapa de visualización de cuadrícula, etc.

11.6.7 Principios de interpretación de datos

La interpretación geológica de los datos GPR es el propósito del estudio GPR, generalmente basado en el perfil de imagen GPR obtenido después del procesamiento de datos. Las características de forma de onda e intensidad de Se determina la onda de reflexión media, se determina el significado geológico de la onda de reflexión mediante el seguimiento de eventos y se construye un perfil de interpretación geológico y geofísico. El perfil de interpretación geofísica se utiliza para obtener el mapa resultante final de toda el área de exploración en función del perfil de interpretación, que proporciona la base para el plan de gestión de desastres geológicos.

Los datos del radar de penetración terrestre reflejan la distribución eléctrica de los medios subterráneos. Para convertir la distribución eléctrica de los medios subterráneos en condiciones geológicas, se deben combinar la geología, la perforación y los datos del radar de penetración terrestre para establecer la geología. el área de estudio: modelo geofísico para obtener un modelo geológico del subsuelo.

11.6.7.1 La relación entre el perfil de radar y el perfil geológico

El perfil de radar no es un simple reflejo del perfil geológico. Ambos están intrínsecamente relacionados y son diferentes.

(1) La relación entre la interfaz de reflexión del radar y la interfaz estratigráfica

La interfaz de reflexión del radar es una interfaz eléctrica, mientras que el perfil geológico refleja la interfaz litológica. Las divisiones estratigráficas se basan en la litología, los tipos de biofósiles y el tiempo de deposición. Las superficies en el perfil geológico formadas debido a discontinuidades sedimentarias o diferencias litológicas, como planos de fallas, superficies de discordancia erosiva, interfaces de fluidos e interfaces de diferentes litologías, pueden convertirse en superficies reflectantes. En este caso, la superficie reflectante es consistente con la interfaz geológica. , es decir, la mayoría de las superficies de reflexión del radar generalmente pueden reflejar la forma de la interfaz de la formación. Sin embargo, en muchos casos, la superficie reflectante no coincide con la interfaz estratigráfica de la sección geológica obtenida mediante perforación o registro. Esto se refleja principalmente en las siguientes situaciones:

En primer lugar, en algunos estratos antiguos profundamente enterrados, bajo la acción de presión y movimiento tectónicos a largo plazo, los estratos adyacentes pueden tener una impedancia de onda similar, por lo que el impacto geológico Las capas no son suficientes para formar una superficie reflectante.

En segundo lugar, las formaciones con la misma litología no tienen capas ni interfaces litológicas, sin embargo, debido a las diferentes composiciones de los fluidos contenidos en las formaciones rocosas, forman interfaces físicas, como la interfaz entre el agua y el agua. zona saturada y la zona saturada de gas. Por lo tanto, las interfaces de reflexión del radar a veces no son interfaces geológicas.

En tercer lugar, la superficie de reflexión del radar aparece en el mismo eje de fase. Cuando múltiples capas delgadas forman múltiples interfaces geológicas, la wavelet del radar tiene una cierta continuidad en el perfil del radar, de modo que las múltiples capas delgadas se interconectan con la reflejada. las ondas se superponen en una forma de onda compuesta, lo que da como resultado el fenómeno de que la interfaz de la onda reflejada es inconsistente con la interfaz de formación.

(2) Geometría y estructura geológica de la interfaz de reflexión del radar

Las imágenes del perfil de onda de reflexión del radar generalmente pueden reflejar cualitativamente la forma de las estructuras geológicas, especialmente cuando la forma es relativamente simple. de las ondas y la estructura geológica de las líneas coaxiales son intuitivamente obvias. Sin embargo, debido a las limitaciones de resolución y ruido, los perfiles de radar reflejan detalles estructurales limitados, por lo que existen muchas diferencias entre los dos.

En primer lugar, los perfiles de radar suelen ser perfiles temporales, mientras que los perfiles geológicos son perfiles de profundidad. Los perfiles de tiempo de radar pueden convertirse en perfiles de profundidad sólo después de la conversión de tiempo-profundidad. El grado de concordancia entre el perfil de profundidad del radar convertido en tiempo-profundidad y el perfil geológico depende principalmente de la confiabilidad de los datos de velocidad. Una velocidad inexacta hará que la capa de reflexión en el perfil de profundidad del radar sea inconsistente con la estratigrafía real en el perfil geológico e incluso cause deformación estructural.

En segundo lugar, debido a la limitación de la resolución vertical de las ondas de radar, en el caso de estratos delgados, la capa de reflexión del radar y el estrato geológico a menudo no se corresponden uno a uno. una interfaz geológica corresponde a varias fases de radar, y varias. Cada interfaz estratigráfica delgada corresponde a varias fases de radar.

Además, siempre que el punto de observación esté en la línea normal de la interfaz, recibirá la onda reflejada de la interfaz adyacente, provocando que la estructura geológica reflejada en el perfil del radar sufra un desplazamiento espacial. Especialmente cuando la estructura geológica es compleja, la forma geométrica de la onda reflejada del mismo eje de fase en el perfil del radar no puede reflejar directamente la forma verdadera de la estructura compleja, ni siquiera mirarse entre sí, lo que genera muchas ilusiones en los datos del radar. , provocando múltiples soluciones a la interpretación del perfil radar.

11.6.7.2 Comparación del perfil de tiempo del radar

La comparación del perfil de tiempo se basa en las características cinemáticas y dinámicas de la onda reflejada en el perfil de tiempo de la onda reflejada del radar. El proceso de identificación. y seguimiento de ondas reflejadas. En realidad, incluye dos aspectos del trabajo: por un lado, comparar las ondas reflejadas de la misma interfaz de onda reflejada en una determinada sección en función de ciertas características de las ondas reflejadas desde puntos receptores adyacentes, lo que generalmente se denomina comparación de ondas; por otro lado, la tarea principal es rastrear las ondas reflejadas desde la misma interfaz en múltiples perfiles de radar adyacentes, lo que se denomina comparación de perfiles de tiempo. La comparación de las ondas reflejadas en perfiles temporales debe comparar estrictamente los primeros tiempos de llegada de las ondas reflejadas. Sin embargo, dado que las ondas reflejadas se registraron contra diversos fondos de interferencia, es difícil identificar la primera llegada de las ondas cuando su fase es mínima. Para facilitar la comparación, las formas de onda más obvias del perfil siempre se utilizan para la comparación de fases. Una interfaz reflectante en un perfil de radar a menudo contiene varias coaxiales con diferentes intensidades. Se selecciona para el seguimiento la fase coaxial con la mayor amplitud y la mejor continuidad. A esto se le llama comparación de fase fuerte. A veces no hay una fase obvia en la capa reflectante. La fase puede comparar todas o varias fases de la onda reflejada, lo que se denomina comparación multifase. Además, también se pueden utilizar grupos de olas y sistemas de olas para comparar. Un grupo de ondas está formado por una combinación de tres o cuatro números diferentes de eventos, o una combinación de varias ondas reflejadas con interfaces relativamente cercanas. Una serie de ondas reflejadas que consta de dos o más grupos de ondas se denomina tren de ondas. Al comparar las ondas reflejadas utilizando estas relaciones de combinación, la relación entre las capas reflectantes se puede estudiar de manera más completa. Porque desde un punto de vista geológico, el intervalo de espesor de las interfaces estratigráficas adyacentes y la forma geométrica de la interfaz están relacionados hasta cierto punto. Los cambios a lo largo de la dirección lateral son graduales y las ondas reflejadas en el perfil de tiempo también existen. términos de intervalos de tiempo, características de forma de onda, etc. Ciertas reglas. A veces, en un tramo de cierta longitud, algunos eventos tienen mala calidad (amplitud débil, mala continuidad) debido a algunas razones (como cambios laterales en la litología). Podemos utilizar los puntos extremos (crestas o picos de onda) de la tendencia general. de ondas reflejadas entre sí hasta el valle) para comparar en fase. Por lo tanto, el contraste de ondas también se denomina contraste de fase o contraste de eventos de ondas.

11.6.8 Instrumentos

Consulte la Tabla 11-6 para conocer los instrumentos de radar de penetración terrestre.

Tabla 11-6 Lista de radares de penetración terrestre

Referencias

"Tutorial de exploración eléctrica" ​​editado por Fu Liangkui, edición de 1983, Beijing: Li Daxin 1994. Métodos de radar de exploración terrestre y sus aplicaciones. Beijing: Prensa de geología