GNGTS 2014 - Atti del 33° Convegno Nazionale

Il decadimento del transiente elettromagnetico viene campionato in finestre temporali ( gates ). L’ampiezza dei gates rappresenta un punto cruciale nell’analisi dei dati elettromagnetici. Questoperchè essa influenza due caratteristiche del segnale che controllano contemporaneamente i risultati dell’inversione: il noise sui dati e la capacità di risoluzione del modello. In genere il rapporto segnale/rumore tende ad aumentare al crescere dell’ampiezza mentre al contrario la capacità di risoluzione del modello tende a migliorare per gates più piccoli. Un corretto campionamento deve tener conto del giusto trade-off tra queste due componenti. Tipicamente il campionamento del transiente elettromagnetico viene fatto utilizzando dei gates la cui ampiezza cresce logaritmicamente ( log-gating ). Il log-gating presenta il doppio vantaggio di migliorare il rapporto segnale/rumore ai late times , quando il segnale elettromagnetico comincia a confondersi con il noise naturale di fondo e di riuscire a garantire una buona risoluzione del modello agli early times . Come è noto il metodo elettromagnetico nel dominio del tempo mostra elevata sensitività per gli strati ad alta conducibilità elettrica. La sensitività è inversamente proporzionale alla velocità di diffusione della corrente che risulta essere maggiore per strati fortemente resistivi. Dal decadimento del transiente elettromagnetico possono essere desunte alcune informazioni sull’andamento della conducibilità con la profondità. Nel caso più semplice di un semispazio omogeneo, infatti, il segnale misurato come db/dt mostra ai late times un decadimento proporzionale a t –5/2 in un grafico log-log. Per un modello, invece, orizzontalmente stratificato il decadimento del segnale sarà più veloce o più lento a seconda della conducibilità elettrica degli strati attraversati. Queste variazioni di velocità di decadimento si traducono, praticamente, in variazioni di pendenza del transiente che indicano le interfacce di contrasto tra due elettrostrati. Le variazioni di pendenza rappresentano la base di partenza per un “ adaptive-gating ” che consiste in un riarrangiamento delle ampiezze dei gates con i quali viene campionato il segnale, al fine di migliorare la risoluzione (e quindi diminuire l’ampiezza dei gates ) in corrispondenza delle aree di variazioni di pendenza. L’ adaptive-gating come metodologia per migliorare la risoluzione degli strati nel sottosuolo segue l’avanzamento tecnologico delle strumentazioni di acquisizione airborne , le quali sono in grado, attualmente, di registrare il campo elettromagnetico secondario anche ogni 2 µs. Questo permette di avere a disposizione una mole considerevole di dati per i quali la scelta dell’ampiezza dei gates ( binning ) può essere eseguita o seguendo l’approccio classico ( log- gating ) o attraverso nuove metodologie di adattamento del gating in funzione di alcune proprietà derivanti dallo studio del transiente misurato. Il presente lavoro intende dare un contributo in questo senso. I risultati che di seguito vengono presentati fanno riferimento a un test che utilizza dati sintetici eseguito considerando le specifiche tecniche di un sistema da elicottero e un modello geologico orizzontalmente stratificato a tre strati. I dati sono stati invertiti utilizzando l’algoritmo em1dinv sviluppato presso il Gruppo di Idrogeofisica dell’Università di Aarhus in Danimarca. Nelle Tabb. 1 e 2 sono riportate le specifiche tecniche del sistema airborne utilizzato e le proprietà fisiche del modello geologico considerato: Tab. 1 - Specifiche tecniche del sistema airborne utilizzato nella simulazione. Campo secondario dB/dt (V/m2), componente verticale z Altezza di volo 30 m Momento magnetico 16000 Am 2 On-time 7000 µsec Off-time 9990 µsec Numero gates 21 (7 per decade temporale tra 10 -5 e10 -2 s) 136 GNGTS 2014 S essione 3.2