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Tesi etd-06222016-200050


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
CUCINOTTA, ELISE
URN
etd-06222016-200050
Title
Applicazione del Ground Penetrating Radar per la ricerca di cavita nella sottosuperficie: simulazioni sintetiche ed analisi di dati reali
Struttura
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
GEOFISICA DI ESPLORAZIONE E APPLICATA
Commissione
relatore Ribolini, Adriano
Parole chiave
  • cavità
  • gpr
  • georadar
  • simulazioni
  • sim
  • slice
Data inizio appello
14/07/2016;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
L’elaborato si propone di illustrare, con i suoi limiti e vantaggi, la funzionalità del GPR nel rilevamento di strutture cave all’interno dei materiali.<br>In particolare vengono descritti alcuni metodi per ovviare alla difficoltà di interpretazione dei dati, spesso dovuta alle caratteristiche dispersive del segnale elettromagnetico. <br>Tale difficoltà riguarda sia la presentazione dei risultati (nello scambio di informazioni tra geofisici ed archelogi possono verificarsi problemi di comunicabilità) sia l’impossibilità di applicare certe tecniche avanzate di analisi dei dati. Molti contesti geologici o archeologici, infatti, presentano una disomogeneità dei materiali che rende irrealistica l’assunzione di velocità costante in direzione orizzontale (necessaria per la migrazione dei dati). Inoltre le onde elettromagnetiche risentono fortemente dell’attenuazione per perdita delle alte frequenze.<br>Abbiamo dunque rivolto l’attenzione alle potenzialità della simulazione, per studiare le possibili risposte di certe strutture cave e confrontarle con i dati reali, ed alla visualizzazione dei dati per mezzo delle time slice (mappe orizzontali che rendono un’idea più immediata della disposizione e della forma delle discontinuità rilevate).<br>Entrambe queste tecniche favoriscono l’interpretabilità dei dati anche per utenti meno esperti, quindi la comunicazione tra il settore geologico/archeologico e quello geofisico.<br><br>La prima parte (capitoli 1 e 2) è dedicata agli argomenti più teorici: descrizione del metodo e simulazioni con il software Gpr Sim.<br>Inquadrando le condizioni fisiche in cui si verifica il fenomeno della riflessione, si considerano alcune forme semplificate (sezioni di volte, cavità di forme regolari con diverse inclinazioni e profondità, ecc.), per ottenere un’approssimazione dell’immagine ottenuta tramite il georadar.<br>Naturalmente si impostano certi parametri e si studia una situazione ideale che rispetta tali valori, ma occorre tenere presente che nella realtà esiste un margine di incertezza e che possono aggiungersi disturbi esterni non valutabili con la simulazione.<br>Ragionando sulle possibili cause di variazione di direzione e velocità delle onde, abbiamo quindi commentato alcuni radargrammi sintetici: cavità con tetto curvo (sezioni di volte), cavità a forma di V, cavità rettangolari e parallelogrammi inclinati.<br>Variandone la profondità, e verificando l’apertura di certe iperboli, è anche possibile ottenere utili confronti con i dati reali per stimare la profondità di eventuali strutture sepolte. Queste analogie vengono considerate nel capitolo successivo, durante l’interpretazione dei dati reali.<br><br>La seconda parte (capitolo 3) consiste nello studio di dati reali, con riferimenti bibliografici ed analisi di due indagini radar tramite un software specifico (Gpr Slice), con particolare attenzione alla creazione delle time slice.<br>All’inizio sono riassunti alcuni risultati trovati in letteratura, per introdurre le caratteristiche delle indagini radar nei due contesti principalmente studiati (naturale ed antropico), e le differenze tra i vari casi in termini di profondità di esplorazione e qualità dei dati.<br>In seguito viene discussa l’elaborazione dei dati provenienti da due indagini, una in contesto archeologico (ambienti sottostanti la pavimentazione di una chiesa) ed una in contesto naturale (grotta di origine carsica): chiesa di Saluzzo e grotta del Monticello.<br>La discussione si concentra sugli elementi più interessanti all’interno della chiesa, fornendo un esempio di interpretazione dei radargrammi, date le dimensioni degli oggetti e le ipotetiche velocità del segnale.<br>In principio si fanno alcune osservazioni sui passaggi prescelti per l’analisi dei dati tramite il software Gpr Slice, concludendo con la creazione delle time slice.<br>Nel seguito si analizzano i vari settori dell’edificio, cercando di distinguere le immagini di cavità reali da figure analoghe che possono trarre in inganno ma che possono essere ricondotte ad elementi architettonici esterni (sovrastanti la pavimentazione).<br>Nella chiesa si possono distinguere due camere allungate, ciascuna delle quali corre al di sotto di due settori diversi, più una zona di un altro settore con possibile presenza di tombe.<br>Dalla grotta, invece, non siamo stati in grado di trarre informazioni significative: le condizioni d’indagine hanno permesso di visualizzare appena la parte più superficiale, mostrando un caso in cui il metodo risulta svantaggioso e necessita dell’affiancamento con altre tecniche geofisiche.<br>
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