Mestrado - Marcus Vinicius Fonseca Popini

Universidade Federal da Bahia

Curso de Pós-Graduação em Geofísica

Dissertação de Mestrado

Popini, Marcus Vinicius Fonseca (2001)

Processamento de dados de GPR utilizando métodos da sísmica de reflexão

Data de Aprovação: 20.09.2001

Banca Examinadora: Dr. Milton José Porsani (Orientador), Dr. Leo Rodrigues Teixeira, Dr. Olivar Antonio Lima de Lima

RESUMO Este trabalho objetivou a aplicação de técnicas comumente utilizadas na sísmica de reflexão a dados reais de GPR. Para tanto, foram utilizados três perfis GPR coletados sobre diferentes ambientes geológicos. Os perfis de GPR foram adquiridos sobre um pacote de sedimentos arenosos inconsolidados, sobre um pacote argilo-arenoso correspondente à borda de uma bacia sedimentar rasa, e sobre uma suíte granítica. Os dados foram então submetidos às etapas de processamento básico (filtragem e aplicação de ganhos) com a utilização do software SU-CWP. A despeito de necessitar de pequenos ajustes nas escalas de tempo envolvidas, esse pacote computacional, originalmente desenvolvido para dados sísmicos, mostrou-se plenamente eficiente no processamento de dados de GPR, por oferecer uma ampla variação de parâmetros que podem ser utilizados para realçar determinadas feições de interesse do radargrama. Particular ênfase foi dada na etapa de processamento avançado, visando demonstrar a importância da deconvolução no aumento da resolução temporal dos radargramas. Para a deconvolução dos dados foi utilizado um programa Fortran que faz a comparação entre a deconvolução Wiener-Levinson convencional e a deconvolução iterativa com norma L_p. Os resultados numéricos obtidos demonstram a efetividade da norma L₁ em relação à norma L₂ no aumento da resolução vertical e da continuidade lateral dos eventos refletidos. Após as etapas de filtragem temporal, aplicação de ganhos e deconvolução, foi utilizado um programa Fortran, também desenvolvido a princípio para dados sísmicos, para fazer a migração em profundidade dos dados, possibilitando assim uma interpretação completa dos radargramas.

ABSTRACT This work aims apply some processing techniques, commonly used in seismic data processing, to Ground Penetrating Radar data. Three sections of GPR data, collected in different geologic environments, were used for demonstration purposes. The GPR data were acquired over unconsolidated sands, over a shallow sedimentary basin, and over a granitic suite. The profiles were submitted to a basic processing sequence (filtering and gain recovery) with the SU-CWP software. In spite of the need for data to be scaled in time, this software is efficient for GPR data processing, offering many parameters which can be used to enhance the GPR section. Particular emphasis was put on the deconvolution approach to improve time resolution. A Fortran program was used for deconvolution. The conventional Wiener-Levinson filtering results, which work based on the L₂ norm (least squares), were compared with the deconvolution performed using an interactive approach based on an L_p norm. The numerical results show the effectiveness of the L₁ norm (minimization of absolute error) to improve the vertical resolution and the spatial continuity of the reflected events. After time filtering, gain application and deconvolution, a Fortran program was used to depth migrate the data, and from the results obtained it was possible to make a complete interpretation of the GPR section.

	Popini, Marcus Vinicius Fonseca (2001)
	Processamento de dados de GPR utilizando métodos da sísmica de reflexão
	Data de Aprovação: 20.09.2001
	Banca Examinadora: Dr. Milton José Porsani (Orientador), Dr. Leo Rodrigues Teixeira, Dr. Olivar Antonio Lima de Lima
RESUMO	Este trabalho objetivou a aplicação de técnicas comumente utilizadas na sísmica de reflexão a dados reais de GPR. Para tanto, foram utilizados três perfis GPR coletados sobre diferentes ambientes geológicos. Os perfis de GPR foram adquiridos sobre um pacote de sedimentos arenosos inconsolidados, sobre um pacote argilo-arenoso correspondente à borda de uma bacia sedimentar rasa, e sobre uma suíte granítica. Os dados foram então submetidos às etapas de processamento básico (filtragem e aplicação de ganhos) com a utilização do software SU-CWP. A despeito de necessitar de pequenos ajustes nas escalas de tempo envolvidas, esse pacote computacional, originalmente desenvolvido para dados sísmicos, mostrou-se plenamente eficiente no processamento de dados de GPR, por oferecer uma ampla variação de parâmetros que podem ser utilizados para realçar determinadas feições de interesse do radargrama. Particular ênfase foi dada na etapa de processamento avançado, visando demonstrar a importância da deconvolução no aumento da resolução temporal dos radargramas. Para a deconvolução dos dados foi utilizado um programa Fortran que faz a comparação entre a deconvolução Wiener-Levinson convencional e a deconvolução iterativa com norma L_p. Os resultados numéricos obtidos demonstram a efetividade da norma L₁ em relação à norma L₂ no aumento da resolução vertical e da continuidade lateral dos eventos refletidos. Após as etapas de filtragem temporal, aplicação de ganhos e deconvolução, foi utilizado um programa Fortran, também desenvolvido a princípio para dados sísmicos, para fazer a migração em profundidade dos dados, possibilitando assim uma interpretação completa dos radargramas.
ABSTRACT	This work aims apply some processing techniques, commonly used in seismic data processing, to Ground Penetrating Radar data. Three sections of GPR data, collected in different geologic environments, were used for demonstration purposes. The GPR data were acquired over unconsolidated sands, over a shallow sedimentary basin, and over a granitic suite. The profiles were submitted to a basic processing sequence (filtering and gain recovery) with the SU-CWP software. In spite of the need for data to be scaled in time, this software is efficient for GPR data processing, offering many parameters which can be used to enhance the GPR section. Particular emphasis was put on the deconvolution approach to improve time resolution. A Fortran program was used for deconvolution. The conventional Wiener-Levinson filtering results, which work based on the L₂ norm (least squares), were compared with the deconvolution performed using an interactive approach based on an L_p norm. The numerical results show the effectiveness of the L₁ norm (minimization of absolute error) to improve the vertical resolution and the spatial continuity of the reflected events. After time filtering, gain application and deconvolution, a Fortran program was used to depth migrate the data, and from the results obtained it was possible to make a complete interpretation of the GPR section.