Uso do atributo amplitude instantânea do dado GPR na avaliação do teor de umidade de solos e sedimentos

Abstract

ABSTRACT.

This paper presents results of a study conducted on laboratory and field in order to analyze the parameter amplitude of electromagnetic wave in qualitative assessment of soil moisture contents. We obtained empirical correlations between instantaneous amplitude of the wave, recorded by GPR - Ground Penetrating Radar, and the values of volumetric sediment moisture contents, obtained by TDR - Time Domain Reflectometer, in laboratory experiment as well as in soil samples in a field experiment. Results showed that there is a strong correlation between environmental moisture contents and instantaneous amplitude parameter of electromagnetic wave. In controlled laboratory conditions, this correlation showed a strong coefficient of determination. However, in the field experiment, the coefficient was only 0.64 due to the small amount of data used. This method is easy to implement through a processing flowchart of rapid execution, and can be used in addition to the velocity attribute usually employed in these correlations.

Keywords: GPR, moisture content, instantaneous amplitude, TDR, soils.

RESUMO

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo realizado em escala de laboratório e de campo visando à análise do parâmetro amplitude da onda eletromagnética na avaliação qualitativa dos teores de umidade dos solos. Foram obtidas correlações empíricas entre o parâmetro amplitude instantânea da onda, registrada pelo radar de penetração no solo - GPR, e os valores de umidade volumétrica de sedimentos obtidos por reflectômetro no domínio do tempo - TDR, em experimento de laboratório, como também de amostras de solos, em experimento de campo. Os resultados indicaram que há forte correspondência entre os teores de umidade do meio e o parâmetro amplitude instantânea da onda eletromagnética. Em condições controladas de laboratório, a correlação apresentou forte coeficiente de
determinação, mas no experimento de campo o coeficiente foi de apenas 0,64 devido ao pequeno número de dados empregados na correlação. O método é de fácil implementação, através de um fluxograma de processamento de rápida execução, e seus resultados podem ser usados complementarmente aos obtidos da análise do atributo velocidade.

Palavras-chave: GPR, teor de umidade, amplitude instantãnea, TDR, solos