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Le Géoradar (Ground Penetrating Radar ou GPR)

Le Géoradar (Ground Penetrating Radar ou GPR). Géoradar?. Méthode d’imagerie électromagnétique A la différence des méthodes EM inductives, les signaux EM utilisés en géoradar sont si hautes fréquences que l’induction est négligeable

micah
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Le Géoradar (Ground Penetrating Radar ou GPR)

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Presentation Transcript

  1. Le Géoradar(Ground Penetrating Radar ou GPR) Cours GPR

  2. Géoradar? • Méthode d’imagerie électromagnétique • A la différence des méthodes EM inductives, les signaux EM utilisés en géoradar sont si hautes fréquences que l’induction est négligeable • Les courants de déplacement dominent largement sur les courants de conduction • Il es résulte que les ondes géoradar se propagent dans le sous-sol, comme les ondes sismiques Cours GPR

  3. Géoradar • Les courants de déplacement sont sensibles à la permittivité diélectrique (e) du matériau et donc le géoradar sera sensible aux variations de e dans le sous-sol Cours GPR

  4. Permittivité Diélectrique • Pour la plupart des matériaux géologiques • e = e0 = 8.85 10-12 F/m • Pour l’eau e = 81e0 !! (H2O : molécule polaire) • GPR sensible à la teneur en eau Cours GPR

  5. Relations permittivité-porosité • Bricolons la loi de Wyllie • Relation empirique de Topp Cours GPR

  6. Relations permittivité-porosité Cours GPR

  7. Mesures expérimentales(échantillons argileux) e/e0 Saturations en eau 60% et 40%. Mesures réalisées à 100kHz Porosités 40% et 50%. Données de la thèse de L. Comparon, IPG Paris, 2005. Cours GPR

  8. Valeurs typiques Cours GPR

  9. Pour faire quoi? Cours GPR

  10. Principes Cours GPR

  11. Principes GSSI Cours GPR

  12. Principes Cours GPR

  13. Modes d’acquisition MALA, GSSI, S&S Cours GPR

  14. Principes Réfléchie aérienne Onde directe aérienne Directe sol 1ère Réfléchie 2ème Réfléchie 3ème Réfléchie … Source Récepteur Console E V/m Temps en ns Cours GPR JF Girard, Thèse IPGS

  15. Physique utile • La vitesse de propagation d’une onde électromagnétique est donnée par • Au premier ordre, la profondeur d’une onde EM est de l’ordre de • La résolution spatiale est de l’ordre de Cours GPR

  16. Application numérique • Pour des antennes à 100 MHz et un sous-sol pour lequel: • ε = 4 ε0 = 4*8.85x10-12 • μ = μ0 = 4πx10-7 • ρ=100 W.m On aura Cours GPR

  17. Coupe à 50 MHz JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  18. Coupe à 100 MHz JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  19. Coupe à 200 MHz JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  20. Collection de traces 1 3 2 4 1 3 2 Réflexion Offset constant Point milieu commun Cours GPR JF Girard, Thèse IPGS

  21. Profil radar avant correction topographique JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  22. Profil radar avec correction topographique JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  23. Bruits hors sol : ondes « aériennes » Lignes électrique Pédalage… Réflecteurs pointés JF Girard, Thèse IPGS Cours GPR

  24. Applications Cours GPR

  25. Application: faille en milieu urbain M. Bano, IPGS Cours GPR

  26. Application: contaminationAu gré des saisons (1) Perte de signal →milieu conducteur Août 2004, Saison des pluies Marquis, Nguyen & Le, 2005 Cours GPR

  27. Au gré des saisons (2) Interface Mai 2005, saison sèche Marquis, Nguyen & Le, 2005 Cours GPR

  28. Application: Pollution Sensors & Software Cours GPR

  29. Application: infiltration de sel Sensors & Software Cours GPR

  30. Application: épaisseur de sol M. Bano, IPGS Cours GPR

  31. Application: agriculture de précision Sensors & Software Cours GPR

  32. Application: structure de dune 100 MHz 200 MHz Cours GPR M. Bano, IPGS

  33. Application: détection de nappe Cours GPR M. Bano, IPGS

  34. Application: épaisseur de neige 225 MHz 450 MHz Cours GPR M. Bano, IPGS

  35. Application: détection d’UXO Sensors & Software Cours GPR

  36. Application: Police scientifique 30 m Pool Jacuzzi A House 1 m Cours GPR GSSI

  37. Mesures 3D en cuve Cours GPR M. Bano, IPGS

  38. Profils à travers la cuve * * * Cours GPR M. Bano, IPGS

  39. Exemples de « tirs » Cours GPR M. Bano, IPGS

  40. Vue 3D Cours GPR M. Bano, IPGS

  41. Mesures en forage Transmission Réflexion MALA Cours GPR

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