• sistemi multipolari
• geoelettrica

L’obbiettivo principale di questo lavoro di tesi è quello di analizzare le moderne tecniche di acquisizione di dati geoelettrici per descrivere i vantaggi ed eventuali limitazioni. Il mercato della geofisica per l’esplorazione ha proposto negli ultimi anni strumenti più sofisticati ed efficienti per la registrazione di dati ERT 2D e 3D. Sono stati perciò presi in considerazione due sistemi: Multisource e Das-M. Entrambi i dispositivi offrono la possibilità di trasmettere la corrente in modalità multipolare, ovvero mediante più dipoli che lavorano in modo sincrono generando così segnali con maggiore intensità e meno vulnerabili al rumore. Questi due sistemi differiscono in termini di filosofia di applicazione sul campo.
Il Multisource consiste di diverse unità “Transceiver”, ciascuna associata a 3 elettrodi per trasmettere o registrare. Tali unità sono tra loro fisicamente indipendenti, nel senso che lavorano senza la necessità di essere connesse mediante un cavo. Quest’ultimo aspetto si rivela particolarmente vantaggioso nei contesti in cui l’area di indagine non offra la possibilità di una continuità fisica della linea di acquisizione, ad esempio vincoli quali una linea ferroviaria. Il Multisource presenta il limite di non consentire layout di acquisizione diversi da quello classico dipolo-dipolo, questo perché ogni unità è comunicante con elettrodi tra loro attigui.
Il Das-M si compone di unità principali “Main” e unità “Multiplexer”. Le prime prevedono l’associazione a 16 elettrodi e contengono sia un trasmettitore che 4 canali di ricezione. Le unità “Multiplexer” fungono da supporto al fine di incrementare la distribuzione degli elettrodi delle Main unit, ognuna di esse consente la connessione a ulteriori 16 elettrodi. Le unità main possono essere tra loro separate e ciò determina anche in questo caso il beneficio di far fronte a eventuali vincoli fisici. La connessione a 16 elettrodi reca il vantaggio di poter disporre di diversi layout.
Per sperimentare gli effetti di questa innovativa tecnica di trasmissione multipolare, sono stati dapprima modellati dati sintetici per mezzo di software “ERTLab”. In particolare, sono state prima create sequenze di acquisizione composte da 100 elettrodi spaziati di un metro, dando origine a pseudosezioni con profondità massima di indagine di circa 25 m, analoghe a quelle utilizzate nella pratica sul campo con strumentazione Multisource (tipo dipolo-dipolo). Sono stati realizzati modelli con stratificazioni o anomalie di resistività e con l’aggiunta di rumore, successivamente simulati i sintetici in modalità di geoelettrica tradizionale (1TX) e multipolare (2TX-4TX). A partire dai sintetici si è proceduto a estrarre i valori di resistenza (V/I) e ad importarli in MatLab, al fine di creare grafici che mettono in relazione questi al fattore di distanza “N”; ciò per ottenere un raffronto in termini di intensità di segnale (rapporto segnale-rumore) tra le due modalità.
Il software ERTLab ha permesso poi l’elaborazione degli stessi dati sintetici; si è effettuata una rimozione dei dati contenenti scarsa quantità d’informazione, creata una mesh per poi procedere con l’inversione mediante un processo iterativo agli elementi finiti per ottenere un modello stratigrafico del sottosuolo. A questo punto si sono raffrontati i risultati ottenuti in termini sia più qualitativi, mediante raffronto grafico, che quantitativi mediante stime RMS delle differenze rispetto ai modelli creati a priori.
La fase ultima della sperimentazione verte sull’analisi di dati reali. È stato preso come oggetto di studio un dataset derivante da un’acquisizione in Azerbaijan, ottenuto con strumentazione Multisource. I grafici N-Res hanno messo in rilievo anche in questo caso un buon incremento di segnale in modalità multipolare e quindi minore vulnerabilità al rumore. I modelli d’inversione ottenuti, hanno evidenziato comportamenti analoghi a quelli riscontrati nei casi sintetici; questo aspetto lascia intuire una migliore attendibilità del metodo Multisource rispetto alla geoelettrica tradizionale.