مدل‌سازی پیشرو و وارون داده‌های GPR با هدف کاربرد در شناسایی لوله‌های مدفون، مطالعه موردی: لوله انتقال فراورده‌های نفتی در دانشگاه صنعتی شاهرود

Abstract

روش رادار نفوذی به زمین (GPR) یک روش ژئوفیزیکی غیر مخرب است که قادر به آشکارسازی انواع ناهمگنی­های زیرسطحی و نیز شناسایی انواع اهداف مدفون در اعماق کم است. در پژوهش حاضر مدل­سازی پیشرو و وارون داده­های GPR با هدف کاربرد در زمینه شناسایی لوله­های مدفون در زیرزمین انجام شده است. در محوطه دانشگاه صنعتی شاهرود به­منظور شناسایی موقعیت عبور لوله­های انتقال سیالات هیدروکربوری، تعدادی پروفیل GPR با استفاده از یک سامانه GPR مجهز به آنتن­های پوشش­دار با فرکانس مرکزی 250 مگاهرتز، برداشت شد. برای دست­یابی به هدف، نگاشت­های راداری منطبق بر کلیه پروفیل­های برداشت با اعمال مراحل پردازشی مختلف همانند تصحیح اشباع سیگنال، تصحیح استاتیک و تابع تقویت بر روی داده­های خام، با استفاده از نرم­افزار Reflexw آماده ­سازی شدند. سپس پاسخ GPR مدل مصنوعی متناظر با نگاشت­های راداری منطبق بر این پروفیل­ها، به روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD) دوبعدی، شبیه­سازی شد. آنگاه برای اعتبارسنجی تعبیر و تفسیر برداشت­های GPR واقعی به­منظور آشکارسازی و شناسایی اهداف مدفون، از روش مدل­سازی وارون با حل یک مسئله بهینه­سازی، استفاده شد. نتایج این پژوهش بر اساس بررسی میزان تطابق نگاشت راداری داده­های واقعی GPR با پاسخ GPR مدل مصنوعی تولید شده متناظر با آن، درستی تفسیر زیرسطحی انجام شده در منطقه مورد نظر جهت شناسایی لوله مدفون را تأیید می­نماید.