Modeling of crosshole ground-penetrating radar data

Volume: 22 Number: 6 December 20, 2016
TR EN

Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi

Öz

Uygulamalı jeofiziğin girişimsel olmayan elektromanyetik yöntemlerinden biri olan yer radarı sığ yeraltının oldukça yüksek çözünürlükle görüntülenmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir yer radarı çalışmasında iki önemli unsur olan çözünürlük ve derinlik, zeminlerin su, kil, çözülebilir tuz içeriklerinden ve antenin merkez frekansından etkilenir. Elektriksel iletkenliğin yüksek olduğu alanlarda istenilen çözünürlük ve hedeflenen derinlikte iyi bir yeraltı görüntüsü elde etmek zor olabilir. Bu nedenle, karşılıklı kuyu dizilimine dayanan bir yer radarı çalışması daha detaylı bir yeraltı radar hız dağılımının elde edilmesi için iyi bir alternatif yaklaşım olabilir. Bu çalışmada, karşılıklı kuyu yer radarı veri kümelerinin tomografik ters çözümü için gerekli olan ilk varış seyahat süreleri Maxwell denklemlerinin zaman ortamı sonlu farklar ve gridlenmiş bir hız alanı boyunca Eikonal denkleminin sonlu farklar çözümünden hesaplanmıştır. Modellemede iki kuramsal yeraltı modeli kullanılmıştır. İlk modelde yeraltı iki tabakadan oluşmaktadır. İkinci model tekdüze bir ortam içerisinde gömülü düşük ve yüksek hızlı bloklar içermektedir. Yer-hava arayüzeyinin modellemedeki etkisi ve bir kuyu içi radar çalışmasında kuyuların derinliği ve mesafesi arasındaki oranının önemi test çalışmalarında gösterilmiştir. Tüm alıcı konumlarında zamanda kaydedilmiş elektrik alanın düşey bileşenini (Ez) içeren radargramlar zaman ortamı sonlu farklar modellemesinden elde edilmiştir. Farklı derinlikteki kaynak konumları için seyahat süresi kontur haritaları hızlı bir sonlu farklar Eikonal çözücüsünden elde edilmiştir. Daha sonra, minimum seyahat süresine sahip ışın yolları alıcıdan kaynağa en dik iniş doğrultusunda izlenerek hesaplanmıştır. Sonuç olarak, her iki modelleme yaklaşımından elde edilen seyahat süreleri birbirleriyle oldukça uyumludur. Zaman ortamı sonlu farklar modellemesi ilk varışlarla ilişkili dalga fazlarının belirlenmesi ve değerlendirilmesi için önemli bir araçtır. Diğer taraftan, Eikonal denklemi temelli modelleme ilk varış sürelerinin doğrudan hesaplanması için oldukça etkili bir yaklaşım sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Murray T, Booth A, Rippin DM. “Water-content of glacier-Ice: Limitations on estimates from velocity analysis of surface ground-penetrating radar surveys”. Journal of Environmental and Engineering Geophysics, 12(1), 87-99, 2007.
  2. Singh KK, Kulkarni AV, Mishra VD. “Estimation of glacier depth and moraine cover study using ground penetrating radar (GPR) in the Himalayan region”. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 38(1), 1-9, 2010.
  3. Gizzi FT, Loperte A, Satriani A, Lapenna V, Masini N, Proto M. “Georadar investigations to detect cavities in a historical town damaged by an earthquake of the past”. Advances in Geosciences, 24, 15-21, 2010.
  4. Şeren A, Babacan AE, Gelişli K, Öğretmen Z, Kandemir R. “An investigation for potential extensions of the karaca cavern using geophysical methods”. Carbonates Evaporites, 27(3), 321-329, 2012.
  5. Nouioua I, Boukelloul ML, Fehdi C, Baali F. “Detecting sinkholes using ground penetrating radar in Drâa Douamis, Cherea Algeria: A case study”. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18, 1337-1349, 2013.
  6. Conyers LB. “Innovative ground-penetrating radar methods for archaeological mapping”. Archaeological Prospection, 13(2), 139-141, 2006.
  7. Piro S, Campana S. “GPR investigation in different archaeological sites in Tuscany (Italy). Analysis and comparison of the obtained results”. Near surface Geophysics, 10, 47-56, 2012.
  8. Neal A. “Ground-penetrating radar and its use in sedimentology: principles, problems and progress”. Earth-Science Reviews, 66(3-4), 261-330, 2004.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

-

Publication Date

December 20, 2016

Submission Date

January 19, 2017

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2016 Volume: 22 Number: 6

APA
Balkaya, Ç., & Göktürkler, G. (2016). Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(6), 581-596. https://izlik.org/JA25WC82MJ
AMA
1.Balkaya Ç, Göktürkler G. Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016;22(6):581-596. https://izlik.org/JA25WC82MJ
Chicago
Balkaya, Çağlayan, and Gökhan Göktürkler. 2016. “Karşılıklı Kuyu Yer Radarı Verilerinin Modellenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 (6): 581-96. https://izlik.org/JA25WC82MJ.
EndNote
Balkaya Ç, Göktürkler G (December 1, 2016) Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 6 581–596.
IEEE
[1]Ç. Balkaya and G. Göktürkler, “Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 22, no. 6, pp. 581–596, Dec. 2016, [Online]. Available: https://izlik.org/JA25WC82MJ
ISNAD
Balkaya, Çağlayan - Göktürkler, Gökhan. “Karşılıklı Kuyu Yer Radarı Verilerinin Modellenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22/6 (December 1, 2016): 581-596. https://izlik.org/JA25WC82MJ.
JAMA
1.Balkaya Ç, Göktürkler G. Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016;22:581–596.
MLA
Balkaya, Çağlayan, and Gökhan Göktürkler. “Karşılıklı Kuyu Yer Radarı Verilerinin Modellenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 22, no. 6, Dec. 2016, pp. 581-96, https://izlik.org/JA25WC82MJ.
Vancouver
1.Çağlayan Balkaya, Gökhan Göktürkler. Karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2016 Dec. 1;22(6):581-96. Available from: https://izlik.org/JA25WC82MJ