Estimación de propiedades eléctricas del subsuelo usando GPR e inversión de onda completa: un caso de estudio en Colombia

Resumen

En este artículo se propone un método para la estimación de las propiedades eléctricas del subsuelo, tales como permitividad relativa y conductividad, usando inversión de onda completa sobre datos de GPR. La antena de radar GPR que se usó para la adquisición de los datos del subsuelo es de un solo canal y opera a una frecuencia central de 400 MHz. El uso de este tipo de antena implica diferentes desafíos en el proceso de estimación de parámetros del subsuelo debido a la insuficiente iluminación. Además, las adquisiciones con antenas de un solo canal y de compensación corta, son más sensibles al punto de partida en la estimación de parámetros del subsuelo, en comparación con las adquisiciones de compensación múltiple. Sin embargo, a pesar de los desafíos, se utiliza este tipo de adquisición, ya que permite la portabilidad en áreas de difícil acceso, además de una rápida toma de datos, lo cual reduce tiempos y costos de procesamiento. En este trabajo se evaluó la inversión de forma de onda completa, con restricciones en la función de costo para estimar la permitividad relativa y la conductividad del subsuelo usando adquisiciones de un solo canal. Los métodos propuestos se evaluaron usando datos recolectados en una zona de estudio ubicada en Mogotes, Santander, en Colombia. A partir de los resultados obtenidos, se puede concluir que el uso de la regularización en el proceso inverso contribuye a que la solución sean modelos del subsuelo más suaves, que preservan también las discontinuidades. Además, el ruido incoherente en las imágenes del subsuelo se reduce mediante la regularización gaussiana, lo cual permite una mejor interpretación del área de estudio.