Procesamiento de la amplitud del clutter del GPR para detectar objetivos geológicos poco profundos

Resumen

El análisis del clutter en los A-scan producidos por la energía dispersada aleatoriamente en algunas estructuras geológicas específicas, proporciona información sobre los cambios en la geología sedimentaria somera. Los A-scans están compuestos por la energía coherente recibida de las reflexiones en discontinuidades electromagnéticas y las ondas incoherentes procedentes de la dispersión en pequeñas heterogeneidades. Las ondas reflejadas se atenúan como consecuencia de la absorción, la dispersión geométrica y las pérdidas debidas a las reflexiones y la dispersión. Por lo tanto, la amplitud de esas ondas disminuye y en ciertos tiempos de viaje de ida y vuelta se vuelve de la misma magnitud que el ruido de fondo en el radargrama, producido principalmente por la dispersión. La amplitud del ruido de fondo medio es mayor cuando aumenta la dispersión de la energía. Entonces, la amplitud media medida en una ventana de tiempo adecuadamente seleccionada es una medida de la cantidad de energía dispersa y, por tanto, una medida del aumento de dispersores en el terreno. Este trabajo presenta un procesamiento sencillo que permite determinar la amplitud media de la energía incoherente (MAEI) para cada A-scan, que se representa delante de la posición de la traza. Este procedimiento se prueba en un estudio de campo, en una ciudad construida sobre una cuenca sedimentaria. La cuenca está atravesada por un gran número de arroyos subterráneos ocultos y paleocanales. Las estructuras sedimentarias debidas a los depósitos aluviales producen una cantidad de retrodispersión aleatoria de la energía que se mide en una ventana temporal. Los resultados se comparan a lo largo de toda la línea de radar, lo que permite localizar arroyos y paleocanales. También se utilizaron modelos numéricos para comparar las trazas sintéticas con los radargramas de campo y probar la metodología de procesamiento propuesta. Los resultados ponen de manifiesto la magnitud del MAEI sobre los arroyos y también la existencia de una zona circundante en la que la amplitud aumenta desde el valor medio hasta el máximo obtenido sobre la estructura. Las simulaciones muestran que esta zona no corresponde a ningún cambio geológico particular, sino que es consecuencia de la trayectoria de la antena que recibe la energía dispersada antes de llegar a los depósitos aluviales.