Hızlı Yeraltı Keşif

İsveç Jeolojik Araştırması (SGU), İsveç'in birçok buzul nehri yatağını araştırmak için yeraltı suyu arama projeleri yürütmektedir. Mevduat ülke geneline yayılmıştır ve İsveç'te içme suyu temini için en önemli yeraltı suyu kaynaklarıdır. SGU, çalışmalarına yardımcı olmak için büyük miktarda güvenilir ve yüksek kaliteli veri toplamak için hızla dağıtılacak bir GPR çözümü istedi. Verimlilik için amaç, ülkenin yol ağlarını ve bitişik kenarları ve araziyi kullanarak, alttaki ana kayaya kadar büyük derinliklere sahip kum ve çakıldan oluşan alanları belirlemekti.

Derinlik gereksinimleri göz önüne alındığında, ImpulseRadar'ın uygulama uzmanı şunları seçti: Çapraz CO730 seçim sistemi olarak.

CrossOver serisi GPR antenleri modern bir gerçek zamanlı örnekleme (RTS) tasarımı kullandığından, daha olağan manuel itme/çekme konfigürasyonlarına ek olarak yüksek hızlı yol bazlı ölçümler için uygundurlar. SGU için, ImpulseRadar yollar üzerinde araca monte edilmiş ölçümleri kolaylaştırmak için özel yapım bir montaj çerçevesi oluşturdu. Bu montaj çözümü, yol bazlı ölçümler ve manuel çekme konfigürasyonları için antenin araç arasında hızlı ve kolay bir şekilde hareket ettirilmesini sağlar.

SGU, yol ölçümlerine ek olarak, kenarları ve bitişik araziyi araştırmak için GPR sistemini de kullandı. Amaç, potansiyel yeraltı suyu rezervuarlarının gerçek boyutunu belirlemek için daha fazla girdi verisi elde etmekti. Arazi incelemeleri için, CO730 manuel olarak çekildi, ancak kış aylarında dörtlü bisiklet veya kar motosikleti gibi bir arazi aracının arkasında çekmek için bir kızak düzenlemesi de vardı.

Su tablası tespiti ve haritalama için GPR'nin kullanımı iyi bir şekilde kanıtlanmıştır. CO730'un çift kanallı tasarımının avantajı, su tablası arayüzünün 300 MHz kanalı kullanılarak kolayca belirlenebilmesi anlamına geliyordu. Buna karşılık, 70 MHz kanalı, alttaki anakaya kum ve çakıl arayüzlerini tanımlamak için daha fazla penetrasyon sundu. Akiferi oluşturan tüm jeolojik unsurların görülebilmesi, her katmanın kalınlığının belirlenmesine yardımcı olur. Diğer verilerle birlikte hidrologlar, daha sonra su hacmini daha kesin bir şekilde tahmin etmek için bir akifer modeli oluşturmak için GPR bilgilerini kullanabilirler.

Araç montaj çözümü, standart 50 mm çeki topuzu olan her araca uyacaktır. Daha büyük araçlar için kolayca uyarlanabilen bir çeki demiri düzeni mevcuttur. Montaj çerçevesi tasarımı, CO730'un (veya diğer CrossOver antenlerinin) zemin/yol yüzeyi üzerinde güvenli bir şekilde yüzmesini sağlar. Ölçüm yüzeyinin üzerindeki yükseklik (hava boşluğu), farklı koşullara izin vermek için 5 ila 15 cm arasında ayarlanabilir. Ancak, anteni ölçüm yüzeyine mümkün olduğunca yakın tutmanız her zaman tavsiye edilir. Ölçüm yüzeyi ile temas varsa, bir kızak plakası anteni korur ve yüzer olduğundan, herhangi bir darbe kuvvetini en aza indirmek için anten yukarı doğru hareket edebilir.

Not – CrossOver anteninin RTS tabanlı tasarımı, anket aracının sürebileceği hızdan çok daha hızlı veri toplayabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, bu konfigürasyon, otoyol hızlarında bile, herhangi bir yol bazlı araştırma için uygundur.

CrossOver sistemini tetiklemenin en iyi yolu, bir tekerlek kodlayıcı kiti kullanarak anket aracının arka tekerleklerinden birindendir. Tekerlek tetikleme aynı zamanda zincirleme sağlar ve verilerin sonradan işlenmesi sırasında hiperbol uydurma ve geçiş filtreleme araçlarının kullanılmasını mümkün kılar. Georeferencing için CrossOver anteninin yerleşik GPS alıcısı, ölçüm ve sonraki yorumlama işlemi sırasında kullanılabilir. Ancak, dahili GPS'ten gelen yükseklik verilerini kullanmak yerine SGU, daha doğru yükseklik verileri elde etmek için İsveç'in ülke çapındaki GSD-yükseklik verileri arazi modelini kullandı.

Not – bu tür yükseklik modellerinin bulunmadığı ülkelerde, doğru yükseklik verilerini almak için harici bir RTK/GPS kullanmanız gerekir.

Aşağıdaki şekiller, tipik bir araç montaj araştırmasının iki bölümünden alınan verileri göstermekte ve bu yaklaşımın değerini açıkça göstermektedir. Yeraltı suyu tablası, kum/çakıl hacminin yüksek gözenekliliği nedeniyle radargramda görülebilir. Düşük gözenekliliği nedeniyle anakaya ara yüzeyinde de büyük bir kontrast vardır. Doymuş kuma karşı kuru kumdaki GPR sinyalinin hızındaki büyük farkı düşünün. Kuru kumda 140 – 150 m/uS'lik bir hız tamamen mümkündür ancak kum oluşumunun gözenekliliğine bağlı olarak yeraltı suyu arayüzünün altında 60 – 70 m/uS'ye kadar düşebilir. Bu örnekler aynı zamanda iki radar kanalının birbirini nasıl tamamladığını da göstermektedir. CO730, sırasıyla 70 MHz ve 300 MHz merkez frekanslarına sahip iki gerçek GPR anteninden oluşur. Daha yüksek çözünürlüğü ile 300 MHz anten, yeraltı suyu tablası arayüzü de dahil olmak üzere daha sığ katmanların net bir görünümünü sağlar. 70 MHz anten, daha derine nüfuz etmesiyle kum, çakıl ve anakaya arayüzleri dahil olmak üzere daha derin katmanların net bir resmini sağlar.