Der Unterschied zwischen 1D, 2D und 3D geophysikalischen Messungen besteht darin, wie die Daten gemessen und verarbeitet werden. Bei 1D-Messungen werden Daten nur unter einem einzigen Punkt an der Oberfläche gesammelt, bei 2D wird ein Profil gemessen und bei 3D werden Daten aus einem Volumen des Bodens gesammelt.
1D Messungen
1D Messungen untersuchen die geophysikalischen Eigenschaften unter einem einzelnen Punkt. Gemeinsame 1D Methoden sind Resistivität VES (Vertical Electrical Sounding), TEM (Transient Electromagnetics) und Vertikale Seismikprofilierung (VSP). Diese Untersuchungen liefern physikalische Parameter (wie Resistivität oder seismische Geschwindigkeit) in zunehmender Tiefe von der Erdoberfläche, sodass wir eine Schichtinterpretation der Geologie/Grundwasser/Struktur an einem einzelnen Standort vornehmen können.
Ein einzelner GPR-Scan ist ebenfalls eine 1D-Messung, aber im Vergleich zu 2D- oder 3D-GPR-Untersuchungen nicht so nützlich. Die Amplituden der aufgezeichneten Reflektionen im Scan werden in eine Grauskala umgewandelt, und diese einzelnen Linien werden verwendet, um ein 2D-Radargramm aufzubauen.
2D Messungen
Bei 2D-Untersuchungen werden mehrere Messpunkte entlang eines Profils gleichzeitig aufgezeichnet. Seismik, GPR und ERT (Electrical Resistivity Tomography) sind alle 2D-fähige Techniken. Die Ergebnisse ähneln einem vertikalen Schnitt in einem Kuchen und zeigen Strukturen entlang eines Profils in verschiedenen Tiefen.
Hinweis: 1D-Messungen wie VES und TEM können auch in der Nachbearbeitung zu einem 2D-Ergebnis zusammengestellt werden, wenn die Punkte in einem engen Abstand gemessen wurden.
3D Messungen
Bei 3D-Messungen werden Daten über einen Bereich gesammelt, anstatt entlang eines einzigen Profils. Für das, was wir als “echtes 3D” bezeichnen könnten, wird dies durch Verwendung eines Rasters aus verbundenen “Sensoren” (Elektroden für die Resistivität, Geophone für die Seismik) oder durch Sammlung mehrerer eng benachbarter paralleler Profile zur gleichen Zeit (GPR) erreicht. Typischerweise verwendet eine 3D-Radarsurvey ein Multikanal-GPR-Array, bei dem mehrere Antennen mit engen Abständen in einem einzigen Gehäuse montiert sind. Bei der Widerstandsmessung und Seismik werden Messungen in mehreren Richtungen über das Elektroden-/Geophonraster durchgeführt. Das Ergebnis ist der vollständige “Kuchen” von oben nach unten, bei dem Sie einzelne Schnitte in verschiedenen Tiefen, Querschnitte oder eine Art von Volumenplot betrachten können, bei dem nur Werte eines bestimmten Werts angezeigt werden und andere transparent gemacht werden.
Ein Multikanal-GPR-Array erstellt ein 3D-Volumen, das in jeder Tiefe geschnitten werden kann.
Ein Beispiel für einen 3D-ERT-Aufbau und Beispiel-Daten.
Hinweis: Ein 3D-Ergebnis kann aus einzelnen 2D-Profilen in der Nachbearbeitung generiert werden, sofern die Profile in einem engen Abstand positioniert waren (normalerweise definiert durch ein Vielfaches des Inline-Abtastintervalls). Bei Widerstandsmessungen wird dies in der Regel als 2,5D-Vermessung bezeichnet – das endgültige Ergebnis wird nicht so vollständig oder genau sein wie eine “echte 3D”-Messung, erfordert jedoch normalerweise weit weniger Geräte und bietet einfachere Feldverfahren sowie eine erhöhte Flexibilität. Dies ist daher eine sehr gängige Methode zur Erzeugung von 3D-Modellen.
