GPR tomograpy in stratified medium with significant velocity contrast
Tomographie radar en milieux stratifié à fort contrastes de vitesse
Résumé
Ground penetrating radar is often used for the characterization of subsurface properties such as the water-content. We have developed an algorithm for cross-well tomographic inversion of GPR first-arrival traveltimes. It is based on a blocky description of the propagation medium, and only a limited number of parameters are inversed. This methodology has been developed for media with significant contrast of electrical permittivity. In a first step, the distribution of the electromagnetic wave velocity is determined between two wells. In a second step, we address the question of the layers continuity for several successive tomographic panels. This methodology allows us to obtain a 2D velocity profile of the medium between successive pairs of wells. This inversion scheme takes into account both the direct and refracted waves generated at interfaces with strong velocity contrast. It was tested on synthetic data, and then on real data.
Le radar géologique est souvent utilisé pour caractériser les propriétés physiques de la subsurface, telle que la teneur en eau. Nous avons développé un algorithme d'inversion des temps de première arrivée en puits. Il est basé sur la description en couches du milieu et, uniquement un nombre limité de paramètres sont inversés. Cette méthodologie a été mise en place pour des milieux avec d'importants contrates de vitesse. Dans un premier temps, nous déterminons la distribution de vitesse des ondes électromagnétiques entre deux puits. Dans un second temps, nous nous posons la question de la continuité des couches pour plusieurs panneaux tomographiques contigus. Cette méthodologie permet l'obtention d'un modèle de vitesse 2D du milieu compris entre des paires de puits successifs. Ce schéma d'inversion prend en compte différents types d'ondes dont la directe et la conique, générés par le fort contraste de vitesse. Cette méthode a ensuite été testée sur des données synthétiques puis sur des données réelles, acquises au niveau de la plaine alluviale de l'Adour.