954SM - LABORATORIO ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DATI GEOFISICI 2019

Nell' UD1 sono illustrati i alcun iconcetti fondamentali: i parametri geofisici, la risoluzione, la sensibilità, l'applicabilità dei metodi in funzione delle caratteristiche e della profondità degli obiettivi. Inoltre, vengono fornite alcune indicazioni generali sulla pianificazione e progettazione dei rilievi geofisici

L'Unità Didattica 2 descrive i metodi elettrici ed elettromagnetici a bassa frequenza.

Vengono inizialmente illustrati i meccanismi di conduzione elettrica nelle rocce. i  Potenziali Spontanei (SP) e le modalità di misura.

Viene quindi descritto il metodo geoelettrico ed in particolare l'Electrical Resistivity Tomography (ERT) per quanto riguarda i principi fisici, la logistica, le modalità di acquisizione, i problemi casuali e sistematici. L'Unità prosegue con l'enunciazione e descrizione dei Principi di equivalenza e soppressione dello strato.

Vengono quindi affrontate le seguenti tematiche:

Inversione di dati di resistività. Sensibilità e discretizzazione dei modelli. Valutazione degli errori. Esempi di applicazione 2D e 3D.

Polarizzazione indotta. Principi fisici fondamentali. Strumentazione e modalità di acquisizione dati. Basi fisiche degli effetti di polarizzazione.

Misure nel dominio del tempo. Caricabilità effettiva e apparente. Misure nel dominio della frequenza Esempi di applicazione a diversa scala. Potenzialità e limiti della metodologia.

Metodi elettromagnetici. Basi fisiche: regime di induzione e di propagazione. Classificazione e nomenclatura. Cenni di Magnetotellurica/VLF, FDEM, TDEM. Metodi attivi e passivi nel dominio della frequenza (continuous wave): strumentazioni small loop e large loop. Parametri di acquisizione in sistemi mono e multi-frequenza. Skin depth. Parametri effettivi di misura e di restituzione delle misure. Conduttività. Risoluzione/massima profondità di indagine.

Metodi nel dominio del tempo (pulse transient). Strumentazione e configurazioni di acquisizione. Restituzione delle misure. Diffusion depth ed approssimazioni connesse. Esempi di applicazione e confronto critico tra i metodi TDEM/TDM e FDEM.

L'unità didattica parte da alcuni cenni alle basi fisiche del metodo: onde elettromagnetiche nei mezzi. Velocità in mezzi conduttivi e dielettrici, impedenza elettromagnetica ed attenuazione intrinseca.

Vengono poi trattati i seguenti argomenti:

- Strumentazione: antenne trasmittenti e riceventi e tipologie di strumenti. Parametri fondamentali di acquisizione e risoluzione verticale e laterale. Valori di attenuazione e della permettività dielettrica relativa dei più comuni mezzi geologici. Campi di applicazione e limitazioni.

- Acquisizione single-fold, multi-fold, multi-componente e mediante array di antenne. Modalità di acquisizione entro pozzi: riflessione, VRP e tomografia con esempi di applicazione (velocità e attenuazione). Peculiarità delle acquisizioni Multi-fold.

- Analisi di velocità e discriminazione dei rumori coerenti. Descrizione dei segnali presenti su CMP. Campo di velocità, correzione di Normal Move Out, conversione in profondità ed informazioni legate al campo di velocità.

- Scelta dei parametri per le acquisizioni GPR: frequenza e tipologia antenne; lunghezza delle tracce/numero di campioni per traccia/intervallo di campionamento; intervallo fra le tracce; intervallo fra i profili; direzione dei profili.

- Principali algoritmi e fasi di elaborazione: conversione dati; editing e geometrizzazione; drift removal (zero time correction); Analisi spettrale e filtraggi; rimozione delle componenti di rumore coerente (background); analisi e recupero di ampiezza (gain); analisi di velocità; correzione di NMO e Stack; conversione in profondità/migrazione.

Materiale integrativo per l'UD3a

Materiale integrativo all'UD3a

Questo articolo approfondisce quanto trattato a lezione sullo stacking (orizzontale) applicato ai dati GPR fornendo una carrellata delle diverse modalità ed una sintesi dei vantaggi rispetto al tradizionale metodo single-fold

Il file .zip contiene tutte le funzioni Matlab e le utilities necessarie per far funzionare il modulo geophysics.m

N.B. Attenzione alla compatibilità con le diverse versioni di Matlab!

Il file contiene alcuni esercizi da effettuare utilizzando il modulo Geophysica e riguardanti il GPR e i dati geoelettrici mediante modalità di acquisizione tipo SEV.

Il file contiene alcuni esercizi da effettuare utilizzando il modulo Geophysica riguardanti la sismica a rifrazione