Estimativas do teor de umidade empregando o método GPR: uma avaliação comparativa em experimentos de laboratório e campo

Este trabalho faz uma análise das estimativas de teores de umidade obtidas com o método Ground Penetrating Radar (GPR) comparativamente às determinadas com os métodos Time Domain Reflectometry (TDR) e gravimétrico. Os dados foram obtidos em dois experimentos diferentes: um experimento controlado em laboratório buscando reproduzir um meio homogêneo onde foram obtidas as medidas de umidade com GPR (antenas de 1 GHz) e TDR, e outro experimento de campo onde foram obtidos dados com GPR (antenas de 200 MHz) e de amostras de solos do local. Para a obtenção das estimativas a partir do método GPR foram analisados os eventos relativos à onda de transmissão direta entre as antenas, onda refratada criticamente e onda refletida em interfaces com diferentes propriedades elétricas.O GPR mostrou-se sensível às variações de umidades presentes nos dois experimentos e apresentou boa correlação com os dados obtidos com TDR (REQM de0,007 m³m-3) e das amostras (REQM de 0,039 m³m-3).

This paper makes an analysis of the quantitative correspondence between the GPR-TDR and GPR-gravimetric measurements of moisture content.The data were obtained from laboratory and field experiments. In the laboratory test, the vadose zone was simulated by injecting and draining water in a sand tank. The experiment was conducted with 1 GHz antennas. The in situ test was carried out on unsaturated residual soils, in an area susceptible to landslide, with 200 MHz antennas. To measure soil water content with GPR, we used the velocity of ground wave, refracted and reflected waves. The GPR response was sensitive to changes in subsurface moisture in both experiments and showed good correspondence with TDR (RMS error of 0.007 m³m-3) and gravimetric (RMS error of 0.039 m³m-3) measurements.

FAPESP

USP - IAG

USP - EP