Zalety i ograniczenia systemu Seismobile

Barnaś, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zalety i ograniczenia systemu Seismobile

Autorzy

Barnaś M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Advantages and limitations of the Seismobile system

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule przedstawiono zalety i ograniczenia systemu Seismobile zebrane w wyniku wstępnych badań terenowych. Jest to system mobilny przystosowany do wykonywania równocześnie pomiarów sejsmicznych oraz georadarowych. Ta cecha wyróżnia ten system od dotychczas opracowanych strimerów. W pracy przedstawiono metodykę pomiarową systemu Seismobile, obejmującą przygotowanie sprzętu, akwizycję danych oraz wykonanie pomiaru danych sejsmicznych. Na podstawie dotychczasowych testów omówiono zalety systemu Seismobile, do których należy zaliczyć m.in. ograniczenie pracochłonności podczas pomiarów, bezprzewodową komunikację pomiędzy elementami systemu, niezależność modułów pomiarowych od siebie, możliwość zmiany rozstawu w zależności od zadania badawczego, mobilny wzbudnik, możliwość zastosowania dowolnego typu czujników sejsmicznych, zapis danych na powszechnie dostępnych kartach pamięci SDHC, stację dokującą służącą do archiwizowania i ładowania baterii modułów pomiarowych. System Seismobile, podobnie do innych tego typu urządzeń, posiada również różnego rodzaju ograniczenia, głównie o charakterze technicznym. Przygotowanie systemu do pierwszego pomiaru jest czasochłonne i wymaga dość dużego nakładu pracy. Zestawy czujników na metalowych podstawach mogą być niestabilne w trudnych warunkach terenowych, a ich kontakt z ośrodkiem jest słabszy niż w przypadku geofonów wbijanych w grunt. Czas pracy baterii modułów pomiarowych ulega skróceniu z upływem czasu. Mogą też występować problemy z rejestracją poprawnego sygnału GPS w trudnych warunkach terenowych, wykorzystywanego do lokalizacji systemu i synchronizacji czasu pracy jego elementów. Niezależnie od wskazanych ograniczeń wyniki uzyskiwane systemem Seismobile wskazują na jego dużą przydatność w badaniach defektów płytkiego podłoża.

In the article advantages and limitations of the Seismobile system, which were recognized during initial field measurements, were described. This is a mobile system adapted to performing seismic and GPR surveys simultaneously. It is a fundamental attribute which distinguishes this system from streamers that were developed thus far. In the paper measurements methodology of the Seismobile system, containing preparing equipment, data acquisition, and seismic survey performing, was illustrated. Based on previous tests, the advantages of the Seismobile system which included, among others, the limitation of time and labor consumption during surveys, a wireless connection between parts of the system, independence of the measuring modules, possibility of changing offset depending on the research task, the mobile seismic source, possibility of using any type of seismic receiver, saving data on widely available SDHC memory sticks, docking station for archiving and recharging batteries of the measuring modules. The seismobile system, like those kinds of devices, has different types of limitations, mainly technical. Preparing system to the first measurement is time-consuming and requires quite a lot of work. Measuring sets on the metal plates can be unstable in difficult terrains and their contact with the basement is weaker from geophones embedded in the rock mass. The battery life will be shorter in the course of time. In hard conditions, problems with receiving GPS signals, which are used for localization and timing are possible. Regardless of indicated limitations, the results achieved with the Seismobile system are leading for its usefulness in inspections of shallow basement’s faults.

Słowa kluczowe

system Seismobile strimer sejsmiczny profilowanie sejsmiczne model sejsmiczny 3D profilowanie GPR szlaki komunikacyjne

Seismobile system landstreamer 3D seismic 3D GPR profiling road basement

Wydawca

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

Czasopismo

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

Rocznik

2017

Tom

nr 101

Strony

185--194

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Barnaś M.

mbarnas@min-pan.krakow.pl

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

1. Bazin i in. 2016 – Bazin, S., Sauvin, G., Dehghannejad, M., Lundberg, E., Lysdahl, A.K., Malehmir, A., Kveldsvik, V., Boge, K. i Pfaffhuber, A.A. 2016. Seismic and Electrical Resistivity Investigations for the Planning of a Tunnel in Oslo Outskirts. Mat. Konf. Near Surface Geoscience.
2. Brodic i in. 2015 – Brodic, B., Malehmir, A., Juhlin, C., Dynesius, L., Bastani, M. i Palm, H. 2015. Multicomponent broadband digital-based seismic landstreamer for near-surface applications. Journal of Applied Geophysics 123, s. 227–241.
3. Brodic i in. 2017 – Brodic, B., Malehmir, A., Maries, G., Ahokangas, E., Mäkinen, J. i Pasanen, A. 2017. Shear- wave reflection imaging using a MEMS-based 3C landstreamer and a vertical impact source – an esker study in SW Finland. Mat. Konf. EGU Geophysical Research Abstracts 19.
4. Dolena i in. 2008 – Dolena, T.M., Speece, M.A., Link, C.A. i Duaime, T.E. 2008. A 3D seismic land-streamer system. Near Surface Geophysics 6(1), s. 21–29.
5. Dziewański, J. i Pilecki, Z. 2002. Ocena warunków geologiczno-inżynierskich na terenie powierzchniowych ruchów masowych na przykładzie osuwiska w Zgłobicach. Studia, Rozprawy, Monografie 109, Kraków: Wyd. IGSMiE PAN.
6. Dziewański i in. 2001 – Dziewański, J., Sroczyński, W. i Pilecki, Z. 2001. Zagadnienia badań geologiczno-inżynierska w projektowaniu tuneli komunikacyjnych w utworach fliszu karpackiego – na przykładzie tunelu w Lalikach. Studia, Rozprawy, Monografie 96, Kraków: Wyd. IGSMiE PAN.
7. Harba P. i Pilecki Z. 2017. Assessment of time-spatial changes of shear wave velocities of flysch formation prone to mass movements by seismic interferometry with use of ambient noise. Landslide 14 (3), s. 1225–1233.
8. [Online] Dostępne w: http://www.guidelinegeo.com/product/mala-groundexplorer/ [Dostęp: 1.09.2017].
9. Inazaki, T. 2004. High-resolution seismic reflection surveying at paved areas using an S-wave type land streamer. Exploration Geophysics 35, s. 1–6.
10. Isakow i in. 2016a – Isakow, Z., Siciński, K. i Sierodzki, P. 2016a. Innowacyjne rozwiązania w akwizycji danych pomiarowych w strimerze Seismobile: Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 93, s. 155–168.
11. Isakow i in. 2016b – Isakow, Z., Pysik, A., Przybyła, M., Juzwa, J. i Kuciara, I. 2016b. Oprogramowania narzędziowe strimera Seismobile: Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 93, s. 169–180.
12. Krawczyk i in. 2012 – Krawczyk, C.M., Polom, U., Trabs, S. i Dahm, T. 2012. Sinkholes in the city of Hamburg – New urban shear-wave reflection seismic system enables high-resolution imaging of suberosion structures. Journal of Applied Geophysics 78, s. 133–143.
13. Kubańska i in. 2016 – Kubańska, A., Isakow, Z. i Pilecki, Z. 2016. Założenia funkcjonalne systemu Seismobile. Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 93, s. 133–142.
14. Łątka i in. 2010 – Łątka, T., Czarny, R., Krawiec, K., Kudyk, M. i Pilecki, Z. 2010. Eksperymentalne badania położenia nieciągłości, pustek i stref rozluźnień w górotworze za pomocą georadaru otworowego . Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 77, s. 67–75.
15. Malehmir i in. 2015 – Malehmir, A., Zhang, F., Dehghannejad, M., Lundberg, E., Döse, C., Friberg, O., Brodic, B., Place, J., Svensson, M. i Möller, H. 2015. Planning of urban underground infrastructure using a broadbandseismic landstreamer – Tomography results and uncertainty quantifications from a case study in southwestern Sweden. Geophysics 80, s. 177–192.
16. Malehmir i in. 2017 – Malehmir, A., Heinonen, S., Dehghannejad, M., Heino, P., Maries, G., Karell, F., Suikkanen, M. i Salo, A. 2017. Landstreamer seismics and physical property measurements in the Siilinjärvi open-pit apatite (phosphate) mine, central Finland. Geophysics 82, B29-B48.
17. Miłkowski i in. 2010a – Miłkowski, A., Pilecki, Z., Kłosek, K. i Tondera, M. 2010a. Autostrada A1 zaprojektowana na ,,dziurawym” podłożu, Cz. 1. Magazyn Autostrady: budownictwo drogowo-mostowe 3, s. 104–112.
18. Miłkowski i in. 2010b – Miłkowski, A., Pilecki, Z., Kłosek, K. i Tondera, M. 2010b. Autostrada A1 zaprojektowana na ,,dziurawym” podłożu, Cz. 2. Magazyn Autostrady: budownictwo drogowo-mostowe 5, s. 159–160.
19. Pilecki, Z. 2008. The role of geophysical methods in the estimation of sinkhole threat in the post-mining areas of shallow exploitation in the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 24, z. 3/1, s. 27–40.
20. Pilecki, Z. 2009. Methodology for A-1 motorway basement treatment effectiveness improvement by means of geophysical mrthods in the areas of metal ores shallow mining threatened with the sinkhole occurence in the Upper Silesia. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 25, z. 3, s. 319–331.
21. Pilecki, Z. i Kotyrba, A. 2007. Problematyka rozpoznania deformacji nieciągłych dla potrzeb projektowania konstrukcji drogowych na terenie płytkiej eksploatacji rud metali. Prace Naukowe GIG Nr III/2007, wyd. specjalne, s. 379–392.
22. Pilecki i in. 2014a – Pilecki, Z., Harba, P., Laszczak, M., Adamczyk, A. i Cielesta, Sz. 2014a. Strimery w sejsmice inżynierskiej. Przegląd Górniczy 7, s. 32–38.
23. Pilecki i in. 2014b – Pilecki, Z., Harba, P., Czarny, R., Cielesta, Sz. i Pszonka, J. 2014b. Źródła drgań w sejsmice inżynierskiej. Przegląd Górniczy 7, s. 22–31.
24. Pilecki i in. 2014c – Pilecki, Z., Harba, P., Adamczyk, A., Krawiec, K. i Pilecka, E. 2014c. Geofony w sejsmice inżynierskiej. Przegląd górniczy 7, s. 12–21.
25. Pilecki i in. 2015 – Pilecki, Z., Chamarczuk, M., Kubańska, A., Isakow, Z., Czarny, R., Krawiec, K., Pilecka, E. i Sierodzki, P. 2015. Porównanie parametrów częstotliwościowo-amplitudowych sejsmicznych źródeł mechanicznych. Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 89, s. 33–50.
26. Pilecki i in. 2016a – Pilecki, Z., Isakow, Z. i Kubańska, A. red. 2016a. Seismobile – system geofizycznego badania podłoża szlaków komunikacyjnych. Katowice: Wyd. Bater Drukarnia MY-HORYZONT.
27. Pilecki i in. 2016b – Pilecki, Z., Czarny, R., Chamarczuk, M., Krawiec, K. i Pilecka, E. 2016b. Skuteczność rejestracji zestawu pomiarowego strimera sejsmicznego Seismobile. Zeszyty Naukowe – Bulletin of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences 93, s. 143–154.
28. Pilecki i in. 2017 – Pilecki, Z., Isakow, Z., Czarny, R., Pilecka, E., Harba, P. i Barnaś, M. 2017. Capabilities of seismic and georadar 2D/3D imaging of shallow subsurface of transport route using the Seismobile system. Journal of Applied Geophysics 143, s. 31–41.
29. Pugin, A.J-M, Pullan, S.E., Hunter, J.A., Oldenborger, G.A. 2009. Hydrogeological prospecting using P- and S-wave landstreamer seismic reflecion methods. Near Surface Geophysics 7, s. 315–327.
30. van der Veen i in. 2001 – van der Veen, M., Spitzer, R., Green, A.G. i Wild, P. 2001. Design and application of a towed land-streamer for cost-effective 2D and pseudo-3D shallow seismic acquisition. Geophysics 66, s. 482–500.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-96795991-5c2d-4c5d-8149-156d1459cb00