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Cours GPR1 Le Géoradar (Ground Penetrating Radar ou GPR)

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1 Cours GPR1 Le Géoradar (Ground Penetrating Radar ou GPR)

2 Cours GPR2 Géoradar? Méthode dimagerie électromagnétique A la différence des méthodes EM inductives, les signaux EM utilisés en géoradar sont si hautes fréquences que linduction est négligeable Les courants de déplacement dominent largement sur les courants de conduction Il es résulte que les ondes géoradar se propagent dans le sous-sol, comme les ondes sismiques

3 Cours GPR3 Géoradar Les courants de déplacement sont sensibles à la permittivité diélectrique ( ) du matériau et donc le géoradar sera sensible aux variations de dans le sous- sol

4 Cours GPR4 Permittivité Diélectrique Pour la plupart des matériaux géologiques – = 0 = F/m Pour leau = 81 0 !! (H 2 O : molécule polaire) –GPR sensible à la teneur en eau

5 Cours GPR5 Relations permittivité-porosité Bricolons la loi de Wyllie Relation empirique de Topp

6 Cours GPR6 Relations permittivité-porosité

7 Cours GPR7 Mesures expérimentales (échantillons argileux) Saturations en eau 60% et 40%. Mesures réalisées à 100kHz Porosités 40% et 50%. Données de la thèse de L. Comparon, IPG Paris, 2005.

8 Cours GPR8 Valeurs typiques Matériau VpVsResist Permitt Density Eau Argile Schistes Grès Tills Sables Calcaire XL altérées XL saines >

9 Cours GPR9 Pour faire quoi? ProblemSeismicElectricEM GPR GravityMag Aquifères o++ + xx Glissements de terrain o+o o ox Compétence +xx x xx Cavités o+o + ++

10 Cours GPR10 Principes

11 Cours GPR11 Principes GSSI

12 Cours GPR12 Principes

13 Cours GPR13 Modes dacquisition MALA, GSSI, S&S

14 Cours GPR14 Source Console Temps en ns E V/m Onde directe aérienne Directe sol 1ère Réfléchie 2ème Réfléchie 3ème Réfléchie … Récepteur Réfléchie aérienne Principes JF Girard, Thèse IPGS

15 Cours GPR15 Physique utile La vitesse de propagation dune onde électromagnétique est donnée par Au premier ordre, la profondeur dune onde EM est de lordre de La résolution spatiale est de lordre de

16 Cours GPR16 Application numérique Pour des antennes à 100 MHz et un sous-sol pour lequel: ε = 4 ε 0 = 4*8.85x μ = μ 0 = 4πx10 -7 ρ=100.m On aura

17 Cours GPR17 Coupe à 50 MHz JF Girard, Thèse IPGS

18 Cours GPR18 Coupe à 100 MHz JF Girard, Thèse IPGS

19 Cours GPR19 Coupe à 200 MHz JF Girard, Thèse IPGS

20 Cours GPR Réflexion Offset constant Point milieu commun Collection de traces JF Girard, Thèse IPGS

21 Cours GPR21 Profil radar avant correction topographique JF Girard, Thèse IPGS

22 Cours GPR22 Profil radar avec correction topographique JF Girard, Thèse IPGS

23 Cours GPR23 Lignes électrique Pédalage… Réflecteurs pointés Bruits hors sol : ondes « aériennes » JF Girard, Thèse IPGS

24 Cours GPR24 Applications

25 Cours GPR25 Application: faille en milieu urbain M. Bano, IPGS

26 Cours GPR26 Application: contamination Au gré des saisons (1) Perte de signal milieu conducteur Août 2004, Saison des pluies Marquis, Nguyen & Le, 2005

27 Cours GPR27 Au gré des saisons (2) Mai 2005, saison sèche Interface Marquis, Nguyen & Le, 2005

28 Cours GPR28 Application: Pollution Sensors & Software

29 Cours GPR29 Application: infiltration de sel Sensors & Software

30 Cours GPR30 Application: épaisseur de sol M. Bano, IPGS

31 Cours GPR31 Application: agriculture de précision Sensors & Software

32 Cours GPR32 Application: structure de dune 100 MHz 200 MHz M. Bano, IPGS

33 Cours GPR33 Application: détection de nappe M. Bano, IPGS

34 Cours GPR34 Application: épaisseur de neige 225 MHz 450 MHz M. Bano, IPGS

35 Cours GPR35 Application: détection dUXO Sensors & Software

36 Cours GPR36 Pool Jacuzzi A House 30 m Application: Police scientifique 1 m GSSI

37 Cours GPR37 Mesures 3D en cuve M. Bano, IPGS

38 Cours GPR38 Profils à travers la cuve * ** M. Bano, IPGS

39 Cours GPR39 Exemples de « tirs » M. Bano, IPGS

40 Cours GPR40 Vue 3D M. Bano, IPGS

41 Cours GPR41 Mesures en forage Réflexion Transmission MALA


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