ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Επεξεργασία Δεδομένων ηλεκτρικής τομογραφίας μέσω τρισδιάστατης απεικόνισης για εντοπισμό γεωλογικών ασυνεχειών στην περιοχή της Πανεπιστημιούπολης» ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΜΟΥΡΕΛΑΤΟΣ ΑΜ και ΛΑΜΠΡΟΣ ΣΜΑΪΛΗΣ ΑΜ ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ Στ.Π.ΠΑΠΑΜΑΡΙΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ Γ. ΣΤΕΦΑΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΤΡΑ 2012

2 Περιεχόμενα 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Abstract in English ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ GEOSOFT ΕΙΔΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Αντικείμενα Εφαρμογής ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Γεωηλεκτρική απεικόνιση Επεξεργασία Δεδομένων Oasis Montaj Εισαγωγή Δεδομένων για τρισδιάστατη απεικόνιση Επεξεργασία δεδομένων μέσω τρισδιάστατης απεικόνισης Σύντομη Περιγραφή της περιοχής έρευνας Περιγραφή αποτελεσμάτων τρισδιάστατης απεικόνισης στην περιοχή Γρασίδι Ερμηνεία αποτελεσμάτων από την περιοχή Γρασίδι (Α-Δ) Συμπέρασμα στην περιοχή Γρασίδι (Α-Δ) Περιγραφή αποτελεσμάτων τρισδιάστατης απεικόνισης στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Ερμηνεία αποτελεσμάτων στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Συμπέρασμα στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Περιγραφή Αποτελεσμάτων Τρισδιάστατης Απεικόνισης Στην Περιοχή Εκκλησία (Δ- Α) Ερμηνεία αποτελεσμάτων στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Συμπέρασμα στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Συμπεράσματα Βιβλιογραφία ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΓΡΑΣΙΔΙ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΚΚΛΗΣΙΑ Ν-Β ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΚΚΛΗΣΙΑ Δ-Α ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΕΘΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ

3 Κατάλογος Εικόνων Εικόνα 10-1 Χάρτης της Πανεπιστημιούπολης με σημειωμένες τις περιοχές έρευνας Εικόνα 11-1 Τρισδιάστατος κύβος από την περιοχή γρασίδι Εικόνα 11-2 Κατανομή ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί οριζόντιων επιπέδων Εικόνα 11-3 Οριζόντια κάτοψη 0 στην περιοχή Γρασίδι Εικόνα 11-4 Οριζόντια κάτοψη -1 στην περιοχή Γρασίδι Εικόνα 11-5 Οριζόντια κάτοψη -2 στην περιοχή Γρασίδι Εικόνα 11-6 Οριζόντια κάτοψη -3 στην περιοχή Γρασίδι Εικόνα 11-7 Οριζόντια κάτοψη -4 στην περιοχή Γρασίδι Εικόνα 11-8 Κατανομή ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στα 1480 Ohms-m Εικόνα 12-1 Τρισδιάστατη απεικόνιση στην περιοχή Εκκλησία παράλληλα στον Γεωμαγνητικό Βορρά Εικόνα 12-2 Κατανομή της ειδικής αντίστασης επί οριζόντιων κατόψεων Εικόνα 12-3 Οριζόντια κάτοψη 1 (N-B) στην περιοχή Εκκλησία Εικόνα 12-4 Οριζόντια κάτοψη 2 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Εικόνα 12-5 Οριζόντια κάτοψη 3 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Εικόνα 12-6 Οριζόντια κάτοψη 4 (Ν-Β) την περιοχή Εκκλησία Εικόνα 12-7 Οριζόντια κάτοψη 5 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Εικόνα 12-8 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1300 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα 13-1 Τρισδιάστατος κύβος από την περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-2 Οριζόντιες κατόψεις από την περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-3 Οριζόντια κάτοψη 1 (Δ-Α) στην περιοχή Εκκλησία Εικόνα 13-4 Οριζόντια κάτοψη 1 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-5 Οριζόντια κάτοψη 2 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-6 Οριζόντια κάτοψη 3 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-7 Οριζόντια κάτοψη 4 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 13-8 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1700 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα 16-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 16-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 0.77 μ Εικόνα 16-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 16-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 1.99 μ Εικόνα 16-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 16-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 3.43 μ Εικόνα 16-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 16-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή γρασίδι Εικόνα 16-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1000 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1100 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1200 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1300 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1400 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1500 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1600 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1700 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1800 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1900 Ohms-m (Α-Δ)

4 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 2000 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα 17-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 17-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 0.77 μ Εικόνα 17-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 17-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 1.99 μ Εικόνα 17-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 17-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 3.43 μ Εικόνα 17-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 17-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Εικόνα 17-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1000 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1100 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1200 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1400 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1500 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1600 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1700 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1800 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1900 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 2000 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα 18-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 18-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 0.77 μ Εικόνα 18-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 18-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 1.99 μ Εικόνα 18-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 18-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 3.34 μ Εικόνα 18-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 18-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Εικόνα 18-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1000 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1100 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1200 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1300 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1400 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1500 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1600 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1800 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1900 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 2000 Ohms-m (Δ-Α)

5 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1 Ειδική αντίσταση γεωλογικών υλικών από την διεθνή βιβλιογραφία

6 Ευχαριστιες, Θα θέλαμε να εκφράσουμε τις ευχαριστίες μας στον Καθηγητή κ. Σταύρο Παπαμαρινόπουλο που μας εμπιστεύθηκε και μας ανέθεσε την παρούσα εργασία. Υπήρξε πάντα πρόθυμος και συνέβαλλε αποφασιστικά με την σημαντική συμβολή του σε επιστημονικά θέματα στα πλαίσια της πτυχιακής εργασίας. Επίσης θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τον Διδάκτωρ Γεωφυσικής και μελος Ε.Τ.Ε.Π. κ. Παναγιώτη Στεφανόπουλο, όπου με την εμπειρία και τις γνώσεις του συνέβαλε ουσιαστικά στην ολοκλήρωση της πτυχιακής εργασίας. Τέλος θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε την πρώτη γεωφυσική ομάδα που ασχολήθηκε με την λήψη των μετρήσεων στο πεδίο. 6

7 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στον χώρο της Πανεπιστημιούπολης, πιστοποιήθηκε η ύπαρξη μιας γεωλογικής ασυνέχειας που ήδη έχει προξενήσει ζημιές τόσο σε κτίρια του Πανεπιστημίου όσο και στο οδόστρωμα. Έτσι ομάδα από το Εργαστήριο γεωφυσικής άρχισε την χαρτογράφηση της ασυνέχειας αυτής με την βοήθεια της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η ανάδειξη λεπτομερειών της υπάρχουσας γεωλογικής ασυνέχειας καθώς και παρουσίαση αυτής μέσω μαθηματικού προτύπου τριών διαστάσεων. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η απεικόνιση της κατανομής της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στον χώρο, ενώ ταυτόχρονα παρέχονται πληροφορίες για τις διάφορες μεταβολές των υποκείμενων γεωλογικών σχηματισμών λόγω της υπάρχουσας γεωλογικής ασυνέχειας. 7

8 2 Abstract in English At the University of Patras we certified the existence of a geologic discontinuation which has caused damages throughout the years to both buildings as well as the surrounding environment. That is why our team here at the Geophysics lab started to map this discontinuation with the help of vertical electronic imaging (G.R.P.) The purpose of this project is to determine the details of this geologic discontinuation as well as to define its importance to the geology of the area. This will be done by presenting it through a mathematical model in three dimension projection (3D). By doing that we manage to represent the distribution of the specific resistivity in the area while at the same time we can get information about the continuous changes of the underlying geologic formations due to the presence of the geologic discontinuation. 8

9 3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αλματώδης ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών σε συνεργασία με την επέκταση της μαθηματικής ανάλυσης είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία του λογισμικού Oasis Montaj. Αποτελεί ένα πολυεργαλείο που αποσκοπεί στην επεξεργασία μετρήσεων από το πεδίο που είναι το αποτέλεσμα γεωφυσικής διασκόπησης. Χαρακτηρίζεται από την ικανότητα διαχείρισης μεγάλου όγκου δεδομένων που προέρχονται από ένα μεγάλο φάσμα διερεύνησης όπως βαρυτικά, ηλεκτρικά, μαγνητικά, ηλεκτρομαγνητικά. Στόχο έχει να αποδώσει γραφικά καθώς και με την μορφή έγχρωμων χαρτών την κατανομή της φυσικής ιδιότητας των γεωλογικών υλικών. Παράλληλα παρέχεται η δυνατότητα ειδικής επεξεργασίας των δεδομένων μέσω ειδικών μαθηματικών 9

10 αλγορίθμων που προσδίδουν λεπτομερή περιγραφή των διάφορων υποκείμενων γεωλογικών στόχων. Στην προκειμένη περίπτωση το λογισμικό αυτό χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία δεδομένων από την κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση. Η τεχνική αυτή στοχεύει στην καταγραφή της κατανομής της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί ενός κατακόρυφου επιπέδου. Με την βοήθεια του Oasis Montaj, επιτεύχθηκε η συνένωση παράλληλων κατακόρυφων διατομών με σκοπό αρχικά την δημιουργία οριζόντιων κατόψεων. Σε αυτές είχε αποτυπωθεί η κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί συγκεκριμένων βαθών και προήλθαν από την συνένωση ιδίου βάθους σημείων. Στην συνέχεια επιτεύχθηκε η παρουσίαση όλων των κατακόρυφων διατομών ώστε να σχηματιστεί άποψη για την κατανομή των γεωλογικών σχηματισμών κάτω από ενιαία χρωματική κλίμακα. Τέλος μέσω ειδικού μαθηματικού αλγορίθμου δημιουργήθηκε τρισδιάστατη απεικόνιση της γεωλογικής ασυνέχειας από όπου ο χρήστης μπορεί να αποκομίσει σημαντικές πληροφορίες τόσο για την υπάρχουσα γεωλογική ασυνέχεια,όσο και για την μεταβολή που έχει επιφέρει στους υπάρχοντες σχηματισμούς. Η επίτευξη των ανωτέρω προϋποθέτει την καλή γνώση του λογισμικού που βρίσκεται σε συνάρτηση με την εμπειρία του χρήστη και συσχέτιση των δεδομένων με την υπάρχουσα γεωλογική δομή της περιοχής. 10

11 4 ΔΟΜΗ ΤΟΥ GEOSOFT Το λογισμικό αυτό είναι βασισμένο σε παραθυρική εφαρμογή. Αποτελείται από ένα σύνολο μεμονωμένων ρουτινών που συνδέονται μεταξύ τους και επικοινωνεί με τον χρήστη μέσω παραθυρικών διαλόγων. Ως βασική γλώσσα προγραμματισμού χρησιμοποιείται η C++. Δίνει την δυνατότητα στον εκάστοτε χειριστή να ρυθμίζει το λογισμικό ανάλογα με τις ανάγκες της συγκεκριμένης επεξεργασίας. Έτσι σε κάθε χρονική στιγμή είναι εφικτή η χρήση μόνο των απαραίτητων επιμέρους λογισμικών που κρίνει αναγκαία ο χρήστης για την απρόσκοπτη επεξεργασία των δεδομένων. 11

12 Στο σημείο αυτό μεγάλο ρόλο έχει η εμπειρία του χρήστη για την επιλογή των κατάλληλων εργαλείων που θα οδηγήσουν σε σωστά και όχι σε αληθοφανή αποτελέσματα. Χαρακτηρίζεται από φιλική αντιμετώπιση του χρήστη αλλά ταυτόχρονα αποτελεί και ένα μεγάλο λαβύρινθο όπου απαιτείται μεγάλη προσοχή και υπομονή. Παράλληλα ο χρήστης έχει την επιλογή της δημιουργίας των δικών του λογισμικών που ενσωματώνονται στο ήδη υπάρχον παραθυρικό περιβάλλον ώστε να συντομεύεται αρκετά ο απαιτούμενος χρόνος επεξεργασίας. Παρέχει την δυνατότητα συνεργασίας και με άλλα λογισμικά όπως επεξεργασίας εικόνας (Corel Draw Adobe Photoshop), Γεωγραφικών συστημάτων (GIS), Σχεδιαστικών (Autocad), Στατιστικής (Excel, Grafer, Surfer) 5 ΕΙΔΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Η επεξεργασία δεδομένων με το λογισμικό Oasis Montaj προϋποθέτει την δημιουργία αυτόνομου χώρου εργασίας όπου εντός αυτού αποθηκεύονται τόσο τα αρχικά δεδομένα όσο και το αποτέλεσμα της επεξεργασίας. Δεν τίθεται θέμα στο αριθμό των σημείων προς επεξεργασία μιας και δημιουργεί την δική του βάση δεδομένων που μπορεί να διαχειριστεί μέχρι και δύο δισεκατομμύρια μεμονωμένα στοιχεία ανά στήλη. Παράλληλα κατά την εισαγωγή των στοιχείων που μπορεί να επιτευχθεί αυτόματα ή και χειροκίνητα, δίνει την επιλογή της διόρθωσης αυτών μέσω γραφικής απεικόνισης και στατιστικής επεξεργασίας. 12

13 Χαρακτηρίζεται από γρήγορη αξιολόγηση των στοιχείων και επιτυγχάνει την δημιουργία αποτελεσμάτων σε ελάχιστο χρόνο ανεξαρτήτως του όγκου δεδομένων. Ανάλογα με την φύση του μετρούμενου μεγέθους παρέχει πρόσβαση σε ειδικούς μαθηματικούς αλγορίθμους που στοχεύουν στην απεικόνιση των αποτελεσμάτων με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Κατά την επεξεργασία των δεδομένων είναι εφικτή η δυναμική σύνδεση μεταξύ της βάσης δεδομένων που περιέχει τις τιμές του πεδίου με τα αποτελέσματα από την εφαρμογή διαφόρων μαθηματικών αλγορίθμων. Με τον τρόπο αυτό είναι εφικτή η άμεση ενημέρωση των αρχείων επεξεργασίας με όλες τις νέες παραμέτρους που θα επιλεγούν από τον εκάστοτε χρήστη. Ενώ σε περίπτωση σφάλματος παρέχεται η δυνατότητα επιστροφής σε προηγούμενη κατάσταση. Η σωστή επεξεργασία των δεδομένων προϋποθέτει την διάταξη αυτών επί ενός γεωφυσικού δικτύου ανεξαρτήτως διάστασης. Έτσι το λογισμικό έχει την δυνατότητα διαχείρισης γεωφυσικών δικτύων που χαρακτηρίζονται από διάσταση μερικών μέτρων έως και χιλιομέτρων. Οι παραγόμενοι έγχρωμοι χάρτες που απεικονίζουν την κατανομή του μετρούμενου φυσικού μεγέθους, επιδέχονται παρέμβαση σε πραγματικό χρόνο ώστε ο χρήστης να μπορεί να τοποθετεί ειδικά σύμβολα και γενικά να μπορεί να προσαρμόζει την εμφάνιση του αποτελέσματος ανάλογα με τις ανάγκες του έργου. Έτσι μπορεί να επιλέξει την κεντρική εμφάνιση ενός από τα μετρούμενα φυσικά μεγέθη και περιφερειακά να τοποθετούνται άλλοι χάρτες που εμφανίζουν την επικουρική επεξεργασία του συγκεκριμένου μεγέθους μέσω των ειδικών μαθηματικών αλγορίθμων. Με τον τρόπο αυτό γίνεται άμεση συσχέτιση της κύριας με την 13

14 επικουρική επεξεργασία με αποτέλεσμα την γρήγορη και άμεση εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό του συγκεκριμένου αποτελεί και η συνεργασία του με άλλα λογισμικά, όπως διαχείρισης γεωγραφικών συντεταγμένων και σχεδιασμού. Έτσι παρέχεται η δυνατότητα της διαχείρισης δεδομένων μέσω Arcview, Arcinfo, Autocad. Μέσω ειδικού μαθηματικού αλγορίθμου δίνεται η δυνατότητα εξαγωγής των αποτελεσμάτων σε μορφή αναγνώσιμη από τα ανωτέρω λογισμικά ή και σε μορφή εικόνας. 6 Αντικείμενα Εφαρμογής Το λογισμικό Oasis Montaj αποτελεί ένα πολυεργαλείο που εφαρμόζεται σε μια μεγάλη πλειονότητα εφαρμογών. Έχει την ικανότητα να διαχειρίζεται δεδομένα που προέρχονται από μια μεγάλη πλειονότητα γεωφυσικών συσκευών. Έτσι μπορεί να δώσει αποτελέσματα από στοιχεία που έχουν συλλεχθεί μέσω τεχνικών βασιζόμενες σε μαγνητική, ηλεκτρική, ηλεκτρομαγνητική και βαρυτική διασκόπηση. Στην συνέχεια αναφέρονται ενδεικτικά κάποιοι από τους τομείς όπου βρίσκει εφαρμογή. Επεξεργασία δεδομένων για ανεύρεση μαγνητικών σωμάτων Επεξεργασία δεδομένων για εντοπισμό μεταλλευμάτων και κοιτασμάτων Επεξεργασία δεδομένων για ανεύρεση πετρελαίου & φυσικού αερίου 14

15 Επεξεργασία δεδομένων για ανεύρεση πυρομαχικών Επεξεργασία δεδομένων για ανεύρεση γεωθερμικών πεδίων Επεξεργασία δεδομένων για περιβαλλοντικούς σκοπούς Επεξεργασία δεδομένων για αρχαιομετρικούς σκοπούς Επεξεργασία δεδομένων για υδρογεωλογικούς σκοπούς Επεξεργασία δεδομένων για γεωχημικούς σκοπούς Επεξεργασία δεδομένων για ωκεανογραφικούς σκοπούς 7 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η απεικόνιση των γεωφυσικών χαρτών και η τρισδιάστατη απεικόνιση του υπεδάφους επιτεύχθηκε με τα επόμενα βήματα: Λήψη δεδομένων ηλεκτρικής διασκόπησης για την καταγραφή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης μέσω της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης. Επεξεργασία των δεδομένων της ηλεκτρικής διασκόπισης μέσω εξειδικευμένου γεωφυσικού λογισμικού. 15

16 Παρουσίαση αποτελεσμάτων με τη μορφή έγxρωμων χαρτών όπου αποδίδεται η κατανομή της μετρούμενης φυσικής ιδιότητας. Περιγραφή των παρατηρούμενων γεωφυσικών ανωμαλιών απο την κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση. Ερμηνεία των παρατηρούμενων γεωφυσικών ανωμαλιών απο την παραπάνω τεχνική. Συμπεράσματα 8 Γεωηλεκτρική απεικόνιση Ως βασική τεχνική της παρούσης πτυχιακής εργασίας αποτελεί η κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση. Η τεχνική αυτή εφαρμόστηκε σε δύο περιοχές της Πανεπιτημιούπολης επί προκαθορισμένων γεωφυσικών δικτύων. Η λήψη των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε με χρήση 25 συνευθειακών ηλεκτροδίων σε απόσταση ενός μέτρου και με εφαρμογή της διάταξης Wenner-Schlumberger. Η σάρωση των γεωφυσικών δικτύων εφαρμόστηκε με λήψη παράλληλων διατομών σε απόσταση 1 μέτρου τόσο παράλληλα όσο και κάθετα στον γεωμαγνητικό βορρά. 16

17 Περισσότερα για τον τρόπο λήψης των δεδομένων με την τεχνική αυτή αναφέρονται στην πτυχιακή εργασία της πρώτης ομάδας που ήταν υπεύθυνη για την έρευνα στο πεδίο. Η εργασία αυτή αναλώνεται στον τρόπο επεξεργασίας των δεδομένων της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων σε μορφή τριών διαστάσεων στον χώρο. 9 Επεξεργασία Δεδομένων Η επεξεργασία των δεδομένων της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης πραγματοποιήθηκε σε δύο επίπεδα. Στο πρώτο επίπεδο εφαρμόζεται η βασική επεξεργασία όπου συντελείται η απαλοιφή του γεωμετρικού συντελεστή της διάταξης των ηλεκτροδίων καθώς και ο υπολογισμός της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης μέσω δισδιάστατου μαθηματικού προτύπου. Παράλληλα το αποτέλεσμα του μαθηματικού προτύπου αποθηκεύεται σε αρχείο μορφής ΧΥΖ. Το πρώτο επίπεδο επεξεργασίας ολοκληρώθηκε από την πρώτη γεωφυσική ομάδα. 17

18 Στο δεύτερο επίπεδο η επεξεργασία των δεδομένων αναλαμβάνεται από το ειδικό λογισμικό Oasis Montaj. Πριν την εισαγωγή των δεδομένων στο συγκεκριμένο λογισμικό είναι απαραίτητη η μετατροπή τους σε μορφή αναγνώσιμη από αυτό. Στο σημείο αυτό το πρόβλημα λύθηκε από την δημιουργία ειδικού λογισμικού από τον Δρ. Π. Στεφανόπουλο. Το συγκεκριμένο συσχετίζει τις υπάρχουσες διατομές σε σχέση με την μεταξύ τους απόσταση σε συνδυασμό με το βάθος έκαστου σημείου. Έπειτα από την απομάκρυνση του ανωτέρω προβλήματος ο δρόμος ήταν ανοικτός για την επεξεργασία των μετρήσεων με το Oasis Montaj και την δημιουργία τρισδιάστατης κατανομής της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης στον χώρο. Στην συνέχεια εφαρμόστηκε στατιστική επεξεργασία για την εύρεση του μέσου όρου των τιμών της ειδικής αντίστασης, αρχικά ανά βάθος σε έκαστη διατομή και έπειτα ανά διατομή. Με τον τρόπο αυτό επιτεύχθηκε η εξομάλυνση των τιμών της ειδικής αντίστασης ανά περιοχή. 9.1 Oasis Montaj Αποτελεί ένα από τα πιο διαδεδομένα λογισμικά επεξεργασίας γεωφυσικών δεδομένων. Χαρακτηρίζεται από την ικανότητα διαχείρισης μεγάλου όγκου στοιχείων, ενώ μπορεί να δώσει αποτελέσματα για διασκόπηση που προέρχεται από ηλεκτρική, ηλεκτρομαγνητική, βαρυτική, μαγνητική, γεωχημική έρευνα. Εάν και διακρίνεται από ένα δαιδαλώδη λαβύρινθο, εντούτοις διατηρεί φιλική προσέγγιση προς τον χρήστη, ενώ προϋποθέτει την ύπαρξη εμπειρίας του σε πολύ καλό επίπεδο. 18

19 Η επεξεργασία των δεδομένων αρχίζει με την δημιουργία Workspace. Ως Workspace εννοείται ένας χώρος εργασίας όπου το λογισμικό δημιουργεί για την αποθήκευση των επιμέρους αποτελεσμάτων. Έκαστη επεξεργασία αποθηκεύεται σε ξεχωριστό αρχείο, όπου ο χρήστης θα πρέπει να είναι προσεκτικός και να το ονοματίζει μοναδικά. Η εισαγωγή των δεδομένων πραγματοποιείται σε βάση δεδομένων που δημιουργείται από το λογισμικό με δυνατότητα διαχείρισης έως και δύο δισεκατομμυρίων στοιχείων. Η δυνατότητα αυτή είναι σε άμεση συσχέτιση με την διαθέσιμη μνήμη του υπολογιστή που φιλοξενεί το λογισμικό. Ανάλογα με την επιθυμητή επεξεργασία βάση της μετρούμενης φυσικής ποσότητας, ο χρήστης έχει την δυνατότητα της επιλογής ενεργοποίησης του κατάλληλου λογισμικού, μέσω της εντολής Load Menu. Στην προκειμένη περίπτωση χρησιμοποιήθηκε μόνο η επεξεργασία δεδομένων μέσω τρισδιάστατης απεικόνισης (3DTools). 9.2 Εισαγωγή Δεδομένων για τρισδιάστατη απεικόνιση Στο σημείο αυτό θα γίνει μια αναφορά στον τρόπο επίλυσης του μετασχηματισμού των δεδομένων από δύο διαστάσεων σε τρείς. Τα πρωτογενή δεδομένα είναι το αποτέλεσμα της επεξεργασίας για τον υπολογισμό της κατανομής της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης. Αυτή επιχειρείται μέσω εφαρμογής ευθείας ελαχίστων τετραγώνων μέσω δισδιάστατου μαθηματικού προτύπου. Ως αποτέλεσμα είναι η εξαγωγή αρχείων μορφής ΧΥΖ, όπου βρίσκονται 19

20 αποθηκευμένα τα αποτελέσματα εφαρμογής του μαθηματικού αλγορίθμου έπειτα από πέντε προσπάθειες εφαρμογής. Η κατανομή των στοιχείων στο ανωτέρω αρχείο γίνεται επί στηλών. Έτσι η πρώτη στήλη αντιπροσωπεύει την απόσταση των σημείων μέτρησης σε σχέση με την θέση του πρώτου ηλεκτροδίου ανά βάθος διερεύνησης, η δεύτερη αντιστοιχεί στο βάθος του έκαστου σημείου, η τρίτη περιέχει την τιμή της υπολογιζόμενης ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης και η τέταρτη την υπολογιζόμενη αγωγιμότητα μέσω της σχέσης s = [(1 / ρ) * 1000]. Έτσι όπως προκύπτει από τα ανωτέρω τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν την κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί δύο διαστάσεων, μιας και δίνεται η κατανομή τους κατά μήκος δύο αξόνων. Η επίλυση του μετασχηματισμού των μετρήσεων προήλθε από την συνεργασία του Δρ. Π. Στεφανόπουλου με τον Επ. Καθηγητή Κ. Νικολακόπουλο. Το κλειδί στο πρόβλημα αυτό ήταν η χρήση της απόστασης των διατομών μεταξύ τους. Έτσι ως άξονας Χ θεσπίστηκε η απόσταση των διατομών, ως άξονας Υ η θέση των μετρούμενων σημείων σε σχέση με το πρώτο ηλεκτρόδιο ανά βάθος διερεύνησης και τέλος ως άξονας Ζ το βάθος έκαστου σημείου από τον μαθηματικό αλγόριθμο. Ενώ η τιμή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης τοποθετήθηκε σε τέταρτη στήλη. Τα παραπάνω μετατράπηκαν σε εκτελέσιμο αρχείο από τον Δρ. Π. Στεφανόπουλο. Έτσι έγινε πραγματικότητα η μετατροπή των δεδομένων σε τρισδιάστατη απεικόνιση. 9.3 Επεξεργασία δεδομένων μέσω τρισδιάστατης απεικόνισης 20

21 Έπειτα από τον μετασχηματισμό των μετρήσεων αυτά εισήχθησαν σε βάση δεδομένων του λογισμικού επεξεργασίας γεωφυσικών δεδομένων Oasis Montaj. Ως εισαγόμενο αρχείο ήταν ένας φάκελος που περιείχε όλες τις κατακόρυφες διατομές από κάθε περιοχή σε σχέση με την μεταξύ τους απόσταση. Η επεξεργασία των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με την ειδική υπορουτίνα 3DTOOLS του ανωτέρω λογισμικού. Ως πρώτο βήμα ήταν η εφαρμογή παρεμβολής για την δημιουργία ενδιάμεσων τιμών, ώστε να είναι εφικτή η συσχέτιση των δεδομένων μεταξύ τους. Ως βήμα παρεμβολής επιλέχτηκε η μονάδα μιας και τα δεδομένα είχαν αφενός μεν απόσταση διατομών πολλαπλάσιο της μονάδας, αφετέρου οι δύο άλλοι άξονες χαρακτηρίζονται από διαφορετικό βήμα. Το αποτέλεσμα από την διαδικασία αυτή ήταν η δημιουργία ενός ενιαίου χάρτη όπου είχε αποτυπωθεί η κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης με συμμετοχή όλων των διατομών με την μορφή ενός κύβου. Στην συνέχεια μέσω της ειδικής υπορουτίνας planview, έγινε εφικτός ο διαχωρισμός των δεδομένων του κύβου σε επιμέρους οριζόντιες κατανομές βάση των υπαρχόντων πραγματικών βαθών. Μέσω της υπορουτίνας sections έγινε πραγματικότητα η εξαγωγή των κατακόρυφων διατομών στον χώρο με ενιαία χρωματική κλίμακα, ανά περιοχή. Έτσι ήταν άμεση η παρατήρηση των εντοπισμένων γεωφυσικών ανωμαλιών επί κατακόρυφου επιπέδου και η συσχέτιση αυτών με τις γειτονικές διατομές. Τέλος μέσω της isosurface, επιτεύχθηκε η δημιουργία τρισδιάστατης απεικόνισης των δεδομένων με μορφή 3D επί συγκεκριμένων επιφανειών, βάση της κατανομής της ειδικής αντίστασης. 21

22 Στην συνέχεια επιχειρείται μια σύντομη περιγραφή της περιοχής έρευνας και εν συνεχεία θα ακολουθήσει η περιγραφή των αποτελεσμάτων ανά περιοχή. 10 Σύντομη Περιγραφή της περιοχής έρευνας Η έρευνα στο πεδίο εφαρμόστηκε μέσα στην Πανεπιστημιούπολη και ειδικότερα σε περιοχές που γειτνιάζουν με το κτίριο Διοίκησης του Πανεπιστημίου, την Πρυτανεία. Η πρώτη περιοχή (Γρασίδι) βρίσκεται δυτικά της Πρυτανείας και εντοπίζεται σε ένα χώρο που είναι διαμορφωμένος με γρασίδι. Χαρακτηρίζεται από ομαλό ανάγλυφο και εντός αυτού είχε σχεδιαστεί από την πρώτη ομάδα ένα γεωφυσικό δίκτυο με 22

23 διάσταση 10 χ 20 τ.,μ. Αυτή βρίσκεται ανάμεσα στον εσωτερικό δρόμο της Πρυτανείας (Ανατολικά) και στον κύριο δρόμο της Πανεπιστημιούπολης (Δυτικά). Η δεύτερη περιοχή (Εκκλησίας) βρίσκεται περίπου διαγώνια της πρώτης προς τα δυτικά και σε απόσταση περίπου 100 μ. Σε αυτή είχε δημιουργηθεί ένα γεωφυσικό δίκτυο 15 χ 15 τ.μ. Το τοπογραφικό ανάγλυφο αυτής ήταν ομαλό. Η γεωλογική ασυνέχεια έκανε την εμφάνισή της τόσο στον κεντρικό όσο και στον εσωτερικό δρόμο της Πανεπιστημιούπολης και μάλιστα δείχνει να έχει μια διεύθυνση ΔΝΔ-ΑΒΑ. Στην Εικόνα 10.1 παρατίθεται ο τοπογραφικός χάρτης της Πανεπιστημιούπολης με σημειωμένες τις περιοχές έρευνας, κόκκινο πλαίσιο (γρασίδι), κίτρινο πλαίσιο (Εκκλησία). Εικόνα 10-1 Χάρτης της Πανεπιστημιούπολης με σημειωμένες τις περιοχές έρευνας. 11 Περιγραφή αποτελεσμάτων τρισδιάστατης απεικόνισης στην περιοχή Γρασίδι Από την περιοχή με την ονομασία γρασίδι, επεξεργάστηκαν συνολικά 19 διατομές. Είναι το αποτέλεσμα εφαρμογής της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης μέσω της διάταξης Wenner-Schlumberger, κατά την διεύθυνση Α-Δ. Χρησιμοποιήθηκαν 25 συνευθειακά ηλεκτρόδια σε απόσταση 1 μέτρου, ενώ έκαστη διατομή απείχε 1 μέτρο. 23

24 Η επεξεργασία των διατομών αυτών μέσω τρισδιάστατης απεικόνισης είχε ως πρώτο αποτέλεσμα την δημιουργία ενός τρισδιάστατου κύβου, που παρατίθεται στην Εικόνα Εικόνα 11-1 Τρισδιάστατος κύβος από την περιοχή γρασίδι Στην εικόνα 11.1, εμφανίζεται το αποτέλεσμα της συνένωσης και των 19 διατομών από την περιοχή γρασίδι. Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει την κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης σε βάθος μ. Σε γενικές γραμμές διακρίνεται η ύπαρξη γεωφυσικών ανωμαλιών που χαρακτηρίζονται από χαμηλές και υψηλές τιμές της ειδικής αντίστασης. Η πρώτη αυτή επεξεργασία αποτελεί ένα αρχικό στάδιο και αποσκοπεί να είναι η βάση για την επόμενη επεξεργασία. Σε επόμενο στάδιο δημιουργήθηκαν οριζόντιες κατόψεις που προέρχονται από την συνένωση ιδίου βάθους τιμών ειδικής αντίστασης. Στην Εικόνα 11.2 παρατίθεται το αποτέλεσμα της οριζοντιογραφίας. 24

25 Εικόνα 11-2 Κατανομή ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί οριζόντιων επιπέδων Η εικόνα 11.2, δείχνει την κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης ταυτόχρονα και στα πέντε διαφορετικά βάθη που υπήρχαν σε έκαστη διατομή. Πρέπει όμως να σημειωθεί ότι τα βάθη αυτά είναι λίγο διαφοροποιημένα σε σχέση με τα πραγματικά. Έτσι ενώ από την κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση προκύπτει η κατανομή της ειδικής αντίστασης επί επτά διαφορετικών βαθών, μέσω της τρισδιάστατης επεξεργασίας, αποδίδεται η κατανομή της παραμέτρου αυτής σε πέντε βάθη. Στην ανωτέρω εικόνα, σχηματισμοί που αποδίδονται μέσω θερμών χρωμάτων, αντιστοιχούν σε υψηλές τιμές της αντίστασης, ενώ τα ψυχρά σε χαμηλές. Για λόγους απλούστευσης και καλύτερης παρουσίασης, στην συνέχεια παρατίθεται έκαστο βάθος αυτόνομο. Με τον τρόπο αυτό ο αναγνώστης έχει την ευχέρεια της καλύτερης παρατήρησης των αναπτυσσόμενων γεωφυσικών ανωμαλιών. Στο παράρτημα παρατίθεται η κατανομή των κατακόρυφων διατομών στον χώρο, καθώς και τα πραγματικά βάθη της ηλεκτρικής τομογραφίας, μετά την στατιστική ανάλυση. 25

26 Εικόνα 11-3 Οριζόντια κάτοψη 0 στην περιοχή Γρασίδι Στην πρώτη κάτοψη, που εμφανίζει την κατανομή της ειδικής αντίστασης κοντά στην επιφάνεια, γίνεται εμφανές ότι στο βάθος αυτό, η αντίσταση κατανέμεται μέσω υψηλών και χαμηλών τιμών. Οι υψηλότερες τιμές της εντοπίζονται κυρίως στο δυτικό τμήμα του χάρτη, όπου λαμβάνουν την μορφή επιμηκών γεωφυσικών ανωμαλιών. Η διεύθυνσή τους φαίνεται να είναι με μικρή γωνία σε σχέση με τον γεωμαγνητικό βορρά. Προς τα ανατολικά οι σχηματισμοί αυτοί συνεχίζονται με διαγώνια σχεδόν διάταξη, ενώ παράλληλα πιστοποιείται μείωση του μεγέθους της ειδικής αντίστασης. Προς τα δυτικά, κοντά στο άνω όριο του χάρτη, διαπιστώνεται η εξέλιξη των διαγώνιων σχηματισμών, σε επίμηκες γεωφυσική ανωμαλία, όπου παρατηρείται μικρή αύξηση της ειδικής αντίστασης. Στο άνω τμήμα του διαγώνιου σχηματισμού, αναπτύσσεται κυκλοτερής ανωμαλία μικρής έκτασης με πολύ χαμηλή τιμή της αντίστασης. Παρόμοια περίπτωση παρατηρείται και στο νότιο τμήμα του χάρτη, 26

27 δεξιά του διαγώνιου σχηματισμού. Η μόνη διαφοροποίηση έγκειται στην έκταση αυτής. Εικόνα 11-4 Οριζόντια κάτοψη -1 στην περιοχή Γρασίδι Στην δεύτερη κάτοψη, που αποδίδει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε μεγαλύτερο βάθος, περίπου στο ένα μέτρο, παρατηρείται σημαντική διαφοροποίηση στην κατανομή της αντίστασης. Αρχικά στο δυτικό τμήμα ο επιμήκης σχηματισμός, φαίνεται να έχει διασπαστεί σε δύο επιμέρους που καταλαμβάνουν τα εκατέρωθεν άκρα του χάρτη, ενώ χαρακτηρίζονται από σχετικά υψηλές τιμές της αντίστασης. Προς τα ανατολικά ο διαγώνιος σχηματισμός πλέον δεν φαίνεται και στην θέση του έχει δημιουργηθεί μια μεγάλης έκτασης γεωφυσική ανωμαλία, όπου προς το νότιο τμήμα της η αντίσταση αποκτά τις μέγιστες τιμές της. Στο νότιο τμήμα του χάρτη εντοπίζεται ανωμαλία υψηλών αντιστάσεων. Αυτό όμως που έχει μεγάλη σημασία και αποτελεί την μέγιστη διαφοροποίηση, είναι η εμφάνιση επιμηκών γεωφυσικών ανωμαλιών που χαρακτηρίζονται από χαμηλές έως και πολύ χαμηλές αντιστάσεις. 27

28 Φαίνεται αυτές να διαχωρίζουν σε επιμέρους τμήματα τον προηγούμενο σχηματισμό υψηλότερων αντιστάσεων, αλλά με διεύθυνση τόσο κάθετη όσο και παράλληλη στον γεωμαγνητικό βορρά. Οι χαμηλότερες τιμές της αντίστασης διαπιστώνεται να αναπτύσσονται κυρίως με διεύθυνση προς τον νότο. Εικόνα 11-5 Οριζόντια κάτοψη -2 στην περιοχή Γρασίδι. Στην τρίτη κάτοψη, που παρουσιάζει την ειδική αντίσταση σε βάθος περίπου δύο μέτρων, εντοπίζεται αλλαγή στην έκταση των γεωφυσικών ανωμαλιών που είχαν παρατηρηθεί στην προηγούμενη κάτοψη. Στο βόρειο τμήμα του χάρτη παρατηρείται η ύπαρξη μιας γεωφυσικής ανωμαλίας που χαρακτηρίζεται από κάποια γεωμετρικά χαρακτηριστικά αλλά όχι τόσο σαφή. Προς το δυτικό τμήμα της παρουσιάζεται να συνδέεται με επιμήκη ανωμαλία, όπου η ειδική αντίσταση αποκτά την μέγιστη τιμή της. Στο νότιο τμήμα της περιοχής, εντοπίζεται η ύπαρξη σχηματισμού περιορισμένης έκτασης, όπου η τιμή της ειδικής αντίστασης φαίνεται να έχει υψηλές τιμές κυρίως στο κατώτερο τμήμα της, ενώ προς τα άνω η τιμή της αντίστασης, δείχνει να 28

29 κυμαίνεται σε λίγο χαμηλότερα επίπεδα. Περίπου στο κέντρο του χάρτη, υπάρχει μια επιμήκης ανωμαλία, που χαρακτηρίζεται όχι μόνο από μεγάλο μήκος αλλά και από την χαμηλότερη τιμή της αντίστασης. Παρόμοια κατάσταση, εντοπίζεται και στο νότιο τμήμα της περιοχής. Εδώ όμως διακρίνεται ότι οι χαμηλότερες τιμές οδεύουν προς το δεξιό τμήμα του χάρτη. Η παρουσία όλων των χαμηλών αυτών γεωφυσικών ανωμαλιών, δείχνουν ότι κατά τόπους διακόπτουν την συνέχεια του σχηματισμού υψηλών και πολύ υψηλών αντιστάσεων. Εικόνα 11-6 Οριζόντια κάτοψη -3 στην περιοχή Γρασίδι Κατά την απόδοση των σχηματισμών στην κάτοψη 4, που δείχνει την ειδική αντίσταση σε βάθος περίπου τριών μέτρων, παρατηρείται εκ νέου διαφοροποίηση. Στο κάτω τμήμα της περιοχής, διακρίνεται η ανάπτυξη γεωφυσικών ανωμαλιών που χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη χαμηλών και υψηλών αντιστάσεων. Οι χαμηλές αντιστάσεις, φαίνεται να γειτνιάζουν με επιμήκη γεωφυσική ανωμαλία, όπου η ειδική αντίσταση παρουσιάζεται αυξημένη. Προς το νότιο τμήμα, η επιμήκης ανωμαλία 29

30 εξελίσσεται σε ακανόνιστου σχήματος γεωφυσική ανωμαλία, χαμηλότερου επιπέδου τιμών της αντίστασης, ενώ πιο ανατολικά, αυτή αποκτά την μέγιστη τιμή της. Στο κεντρικό τμήμα του χάρτη, η προηγούμενη επιμήκης γεωφυσική ανωμαλία χαμηλών αντιστάσεων, διακρίνεται με αρκετά μειωμένη έκταση. Πιο αριστερά, υπάρχει κυκλοτερής γεωφυσική ανωμαλία χαμηλών αντιστάσεων, ενώ ακριβώς από πάνω, αναπτύσσεται επιμήκης ανωμαλία σχετικά υψηλών τιμών. Εικόνα 11-7 Οριζόντια κάτοψη -4 στην περιοχή Γρασίδι Στην Πέμπτη κάτοψη, που αποδίδει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου τεσσάρων μέτρων, διακρίνεται η ύπαρξη επιμήκους γεωφυσικής ανωμαλίας που καταλαμβάνει το δυτικό τμήμα του χάρτη, χαρακτηρίζεται από σχετικά μεγάλη έκταση, ενώ η τιμή της αντίστασης, δείχνει να λαμβάνει τις μέγιστες τιμές της. Προς τα δυτικά ο σχηματισμός αυτός δείχνει να εξελίσσεται σε σχηματισμό ακανόνιστου σχήματος με σχετικά χαμηλότερη αντίσταση. Στο βόρειο τμήμα, άνω του επιμήκους σχηματισμού, εντοπίζεται συγκέντρωση χαμηλών αντιστάσεων μικρής σχετικά 30

31 έκτασης. Προς τα άνω, κατά την ίδια διεύθυνση, συναντάται κυκλοτερής γεωφυσική ανωμαλία σχετικά υψηλών αντιστάσεων, ενώ πιο ανατολικά, υπάρχει αυξημένη συγκέντρωση πολύ χαμηλών αντιστάσεων, χωρίς ιδιαίτερο χαρακτηριστικό. Έπειτα από την επεξεργασία των δεδομένων μέσω της τρισδιάστατης απεικόνισης, παράχθηκε το αποτέλεσμα που εμφανίζεται στην εικόνα Εικόνα 11-8 Κατανομή ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στα 1480 Ohms-m. Στην εικόνα 11.8, αποδίδεται η κατανομή της ειδικής αντίστασης με τιμή 1480 ohmsm. Διακρίνεται ότι ο σχηματισμός στην περιοχή αυτή αρχίζει από το επιφανειακό τμήμα του εδάφους και φτάνει μέχρι και τα 2 μέτρα βάθος. Παρατηρείται ότι κατά τόπους υπάρχει διακοπή της συνέχειας του σχηματισμού, ενώ σαφής είναι και η αναπαράσταση των υπαρχόντων σωλήνων που έχουν τοποθετηθεί για αρδευτικούς σκοπούς. Περίπου στο κέντρο της εικόνας, διαπιστώνεται ασυνέχεια του σχηματισμού με ταυτόχρονη μετατόπιση αυτού. Το σημείο αυτό δεικνύεται με την τοποθέτηση κόκκινου δείκτη. Στο παράρτημα παρατίθενται περισσότερες εικόνες από την επεξεργασία αυτή 31

32 11.1 Ερμηνεία αποτελεσμάτων από την περιοχή Γρασίδι (Α-Δ) Στο σημείο αυτό θα γίνει προσπάθεια για ην ερμηνεία των αποτελεσμάτων από την επεξεργασία των δεδομένων με την κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση. Σε γενικές γραμμές σε όλα τα βάθη που εξήχθησαν μετά από την επεξεργασία των δεδομένων μέσω του ειδικού μαθηματικού αλγορίθμου τριών διαστάσεων, διαπιστώνεται ότι στην περιοχή αυτή υπάρχει γεωλογικός σχηματισμός. Αυτό μπορεί να ερμηνευθεί τόσο με βάση τα δεδομένα από γεωλογικό χάρτη της περιοχής, που φαίνεται στο παράρτημα, όσο και η απουσία σαφούς γεωμετρίας στους υπάρχοντες σχηματισμούς. Σε όλες τις κατόψεις παρατηρείται ότι εμφανίζεται ένας σχηματισμός που χαρακτηρίζεται από συγκεκριμένη τιμή ειδικής αντίστασης, ενώ είναι εμφανής η εναλλαγή των σχηματισμών υψηλών και χαμηλών τιμών της ειδικής αντίστασης. Βάση του πίνακα κατανομής ειδικής αντίστασης από την διεθνή βιβλιογραφία, πρόκειται για σχηματισμό άμμου που παρουσιάζει διακύμανση στο ποσοστό αργίλου καθώς και πιθανού εμποτισμού. Ειδικότερα στο δεύτερο και τρίτο βάθος, οι επιμήκεις σχηματισμοί χαμηλής αντίστασης, υποδεικνύουν πιθανών την ύπαρξη υπόγειων αγωγών. Το σημείο στο δεύτερο και τρίτο βάθος όπου παρουσιάζεται μια σχεδόν σαφή γεωμετρία στο βόρειο τμήμα του χάρτη, πιθανόν να πρόκειται για ανθρώπινη παρέμβαση, μέσω εκσκαφής. Στο δεύτερο, τρίτο και τέταρτο βάθος, περίπου στο κέντρο των κατόψεων, πιθανά να πρόκειται για μια γεωλογική ασυνέχεια μιας και ο τρόπος απόδοσης των σχηματισμών στο σημείο αυτό υποδεικνύουν κάτι τέτοιο. 32

33 11.2 Συμπέρασμα στην περιοχή Γρασίδι (Α-Δ) Στην περιοχή γρασίδι, η κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση με την διάταξη wenner- Schlumberger, εντόπισε ότι στην περιοχή αυτή επικρατεί σχηματισμός που αποτελείται κυρίως από αλλουβιακές αποθέσεις. Κατεγράφη πλήρως η ανθρώπινη παρέμβαση, όπου μέσω εκσκαφών τοποθετήθηκαν υπόγειοι αρδευτικοί αγωγοί, ενώ παράλληλα κατέγραψε και την παρουσία γεωλογικής ασυνέχειας. Η τελευταία δείχνει να ακολουθεί την διεύθυνση σχεδόν ΝΔ-ΒΑ και πιστοποιείται ότι έχει προκαλέσει μια μετακίνηση περίπου ενός μέτρου. Το συμπέρασμα αυτό εξάγεται με βάση την επεξεργασία των δεδομένων από την κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση. 33

34 12 Περιγραφή αποτελεσμάτων τρισδιάστατης απεικόνισης στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Στην περιοχή της Εκκλησίας σαρώθηκε ένα γεωφυσικό δίκτυο μέσω της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης παράλληλα στον γεωμαγνητικό βορρά, με σάρωση 16 παράλληλων διατομών με βήμα ενός μέτρου. Έπειτα από την ειδική επεξεργασία των δεδομένων της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης συμπεριλαμβανομένης και της στατιστικής επεξεργασίας, δημιουργήθηκε η τρισδιάστατη απεικόνιση που εμφανίζεται στην εικόνα Εικόνα 12-1 Τρισδιάστατη απεικόνιση στην περιοχή Εκκλησία παράλληλα στον Γεωμαγνητικό Βορρά Η κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στην περιοχή αυτή φαίνεται να έχει υψηλές τιμές κοντά στα επιφανειακά τμήματα, ενώ όσο αυξάνεται το βάθος αυτή δείχνει μείωση. Για περεταίρω διερεύνηση της ανωτέρω διαπίστωσης, εφαρμόστηκε τεχνική μέσω ειδικού μαθηματικού αλγορίθμου για την δημιουργία οριζόντιων κατόψεων επί γνωστών βαθών. Το αποτέλεσμα της τεχνικής αυτής παρουσιάζεται στην εικόνα Στο παράρτημα παρατίθεται η κατανομή των κατακόρυφων διατομών στον χώρο καθώς και τα πραγματικά βάθη μετά την στατιστική ανάλυση. 34

35 Εικόνα 12-2 Κατανομή της ειδικής αντίστασης επί οριζόντιων κατόψεων Στην εικόνα 12.2 παρατίθεται το αποτέλεσμα της παρουσίασης της κατανομής της ειδικής αντίστασης επί οριζόντιων κατόψεων, με διεύθυνση παράλληλη στον γεωμαγνητικό βορρά. Για την καλύτερη όμως παρουσίαση των αποτελεσμάτων, στην συνέχεια έκαστο βάθος θα παρουσιαστεί αυτόνομα. Εικόνα 12-3 Οριζόντια κάτοψη 1 (N-B) στην περιοχή Εκκλησία 35

36 Στην πρώτη κάτοψη που παρατίθεται στην εικόνα 14-3, αποδίδεται η κατανομή της ειδικής αντίστασης στην περιοχή της Εκκλησίας κατά την διεύθυνση νότος-βορράς. Στο βάθος αυτό που τοποθετείται κοντά στην εδαφική επιφάνεια, παρατηρείται ότι η ειδική αντίσταση στο μεγαλύτερο τμήμα του εμφανιζόμενου χάρτη, εμφανίζεται με υψηλές και πολύ υψηλές τιμές. Στο δυτικό τμήμα του χάρτη, εντοπίζεται η ύπαρξη γεωφυσικών ανωμαλιών που γενικά δείχνουν μια σχεδόν διαγώνια ανάπτυξη και με την διεύθυνση αυτή φαίνεται να οδεύουν προς τα βορειοδυτικά τμήματα της περιοχής. Ειδικότερα στα δυτικά του χάρτη, υπάρχει μια συσσώρευση υψηλών τιμών της ειδικής αντίστασης. Σε ορισμένα σημεία η παρουσία των υψηλών αντιστάσεων, διακόπτεται από την ανάπτυξη κυκλοτερών γεωφυσικών ανωμαλιών, με την τιμή της ειδικής αντίστασης να βρίσκεται σε πολύ χαμηλό επίπεδο τιμών. Εικόνα 12-4 Οριζόντια κάτοψη 2 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Στην δεύτερη κάτοψη, που εμφανίζει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου ενός μέτρου, διαπιστώνεται ότι υπάρχει ανάπτυξη κυκλοτερών γεωφυσικών ανωμαλιών που χαρακτηρίζονται από υψηλές και πολύ υψηλές τιμές της ειδικής 36

37 αντίστασης. Στο νοτιοδυτικό τμήμα του χάρτη, παρατηρείται ότι υπάρχει συγκέντρωση υψηλών τιμών που δείχνουν να αναπτύσσονται με διαγώνια σχεδόν διεύθυνση. Παρόμοια κατανομή δείχνει να εμφανίζεται στην βορειοδυτική πλευρά του εμφανιζόμενου χάρτη, αλλά με μικρότερη έκταση. Στο μεταξύ τους διάστημα, διακρίνεται ότι υπάρχει έλλειψη συγκέντρωσης υψηλών τιμών της αντίστασης. Κατά τόπους εμφανίζονται σποραδικές συγκεντρώσεις σχετικά υψηλών τιμών, αλλά με την διεύθυνση των δύο εκατέρωθεν σχηματισμών. Επίσης στον ίδιο χώρο, παρουσιάζεται η εμφάνιση ακανόνιστων γεωφυσικών ανωμαλιών όπου η ειδική αντίσταση λαμβάνει χαμηλές τιμές, ενώ προς τα βορειοδυτικά, λαμβάνουν τις χαμηλότερες τιμές της αντίστασης. Εικόνα 12-5 Οριζόντια κάτοψη 3 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Κατά την δημιουργία της τρίτης κάτοψης που δείχνει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου δύο μέτρων, παρατηρείται ότι υπάρχει μια διαφοροποίηση στην κατανομή των σχηματισμών που είχαν εντοπιστεί στην κάτοψη 2. Πιο συγκεκριμένα στο δυτικό τμήμα του χάρτη, αναπτύσσονται κυκλοτερείς 37

38 γεωφυσικές ανωμαλίες, με υψηλή τιμή της ειδικής αντίστασης. Οι υψηλότερες τιμές φαίνεται να υπάρχουν κοντά στο νοτιοδυτικό τμήμα, όπου οι παρατηρούμενες ανωμαλίες διακρίνονται με ασυνέχειες. Ενδιάμεσα αυτών διακρίνεται ότι υπάρχουν ακανόνιστου σχήματος και έκτασης ανωμαλίες χαμηλών τιμών, με ένδειξη πτώσης των τιμών προς τα βόρεια. Στο ανατολικό τμήμα του χάρτη, υπάρχει γεωφυσική ανωμαλία που αρχικά δείχνει να καταλαμβάνεται από σχετικά υψηλές τιμές της αντίστασης, ενώ βορειοανατολικότερα, αυτές αναρριχώνται σε υψηλότερο επίπεδο τιμών. Εικόνα 12-6 Οριζόντια κάτοψη 4 (Ν-Β) την περιοχή Εκκλησία Σε βάθος περίπου τριών μέτρων, στην κάτοψη τρία, παρατηρείται ότι υπάρχει συγκέντρωση υψηλής ειδικής αντίστασης, που κατανέμεται ημικυκλικά. Στον σχηματισμό αυτό τόσο στο νοτιοδυτικό όσο και στο βορειοανατολικό τμήμα του χάρτη, οι τιμές της αντίστασης αποκτούν την μέγιστη τιμή τους, ενώ η κατανομή αυτή δείχνει να είναι σχεδόν συνεχής. Στο δυτικό τμήμα του χάρτη και άνω της σχετικά υψηλής αντίστασης, διακρίνεται η ανάπτυξη χαμηλών έως και πολύ χαμηλών 38

39 αντιστάσεων, που φαίνεται να ακολουθούν την διεύθυνση Ν-Β. Περίπου στο κέντρο των χαμηλών αντιστάσεων, εντοπίζεται απότομη αύξηση της αντίστασης, με απόδοση κυκλοτερούς γεωφυσικής ανωμαλίας. Εικόνα 12-7 Οριζόντια κάτοψη 5 (Ν-Β) στην περιοχή Εκκλησία Στην πέμπτη κάτοψη, που δείχνει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου τεσσάρων μέτρων, παρατηρείται ότι οι σε όλη την έκταση του χάρτη, υπάρχει σχηματισμός αποτελούμενος από ακανόνιστου σχήματος γεωφυσική ανωμαλία. Η τιμή της αντίστασης φαίνεται να κυμαίνεται στο διάστημα σχετικά υψηλών και πολύ υψηλών τιμών. Στα εκατέρωθεν άκρα, διακρίνεται ότι επικρατεί υψηλή τιμή της αντίστασης, ενώ περίπου στο κέντρο και προς τα βορειοανατολικά, εντοπίζεται η ανάπτυξη ανωμαλίας με την αντίσταση στην μέγιστη τιμή της. Η εφαρμογή της επεξεργασίας μέσω της τρισδιάστατης απεικόνισης, είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία της εικόνας 12-8, ενώ στο παράρτημα παρατίθενται περαιτέρω στοιχεία από την επεξεργασία αυτή. 39

40 Εικόνα 12-8 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1300 Ohms-m (Ν-Β) Στην εικόνα 12-8, παρατίθεται το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των δεδομένων της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης μέσω τρισδιάστατης επεξεργασίας. Στην συγκεκριμένη εικόνα παρουσιάζεται η κατανομή των γεωλογικών σχηματισμών με τιμή ειδικής αντίστασης στα 1300 ohms-m. Όπως γίνεται εμφανές από την ανωτέρω επεξεργασία, στην περιοχή αυτή όπου οι διατομές της ηλεκτρικής τομογραφίας εφαρμόστηκαν παράλληλα με τον γεωμαγνητικό βορρά, παρατηρείται η κατανομή γεωλογικού σχηματισμού. Ο σχηματισμός αυτός φαίνεται να καλύπτει όλη την έκταση του γεωφυσικού δικτύου ενώ το βάθος του για την συγκεκριμένη τιμή της ειδικής αντίστασης, ορίζεται μέχρι τα δύο μέτρα. Στα ανώτερα τμήματα του εν λόγω σχηματισμού, δεν εντοπίζεται η ύπαρξη γεωλογικής ασυνέχειας. Στο βάθος των δύο μέτρων περίπου υπάρχει ένας κυκλοτερής σχηματισμός με διεύθυνση περίπου σχεδόν κάθετη στον γεωμαγνητικό βορρά ή με μια γωνία σε σχέση με τον άξονα διεύθυνσης αυτού. 40

41 12.1 Ερμηνεία αποτελεσμάτων στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Κατά την σάρωση των κατακόρυφων διατομών σε διεύθυνση παράλληλη στον γεωμαγνητικό βορρά, παρατηρείται ότι σε όλα τα βάθη που προέκυψαν, δεν παρατηρείται η ύπαρξη κάποιου σχηματισμού με σαφή γεωμετρικά χαρακτηριστικά. Αυτό σημαίνει ότι στην περιοχή αυτή τουλάχιστον στην παρούσα διεύθυνση δεν εντοπίζεται ανθρωπογενή παρέμβαση. Έτσι πρόκειται για ύπαρξη μόνο γεωλογικού σχηματισμού. Αυτός διακρίνεται να έχει μια κύμανση στις τιμές όπου εμφανίζεται σχετικά υψηλή αντίσταση, ενώ σε ορισμένα σημεία διακρίνονται συγκέντρωση πολύ υψηλών τιμών της ειδικής αντίστασης. Βάση του πίνακα κατανομής της ειδικής αντίστασης από την διεθνή βιβλιογραφία, που παρατίθεται στο παράρτημα, προκύπτει ότι στην διεύθυνση Ν-β, εμφανίζεται η ανάπτυξη κυρίως άμμων. Ανάλογα με το ποσοστό αργίλου ή αγώγιμου υλικού που υπάρχει μέσα στην άμμο, η αντίσταση διακρίνεται με κύμανση. Οι σημειακές πολύ υψηλές τιμές πιθανόν να οφείλεται στην ύπαρξη γεωλογικού σχηματισμού που μπορεί να δηλώνει τον εντοπισμό κροκάλων, που λόγω των κενών (πορώδους) μπορεί να δικαιολογεί την αυξημένη αντίσταση. Η συγκέντρωση χαμηλών τιμών της αντίστασης στα διάφορα βάθη, υποδηλώνει την ύπαρξη αγώγιμου υλικού που επιτρέπει την εύκολη δίοδο του ηλεκτρικού πεδίου. Ως τέτοιου τύπου υλικό μπορεί να θεωρηθεί η ύπαρξη αργίλου με κυμαινόμενο ποσοστό στον εμποτισμό που δικαιολογεί την περαιτέρω πτώση των τιμών της αντίστασης. 41

42 12.2 Συμπέρασμα στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) Κατά την σάρωση του γεωφυσικού δικτύου στην περιοχή της Εκκλησίας με διεύθυνση Β-Ν, παρατηρείται ότι στην περιοχή αυτή, διακρίνεται η ανάπτυξη κυρίως γεωλογικών σχηματισμών. Βάση της τιμής της μετρούμενης ειδικής αντίστασης, διαπιστώνεται ότι πρόκειται για την ύπαρξη υλικών που συναντάται σε αλλουβιακές αποθέσεις και αποτελούνται κυρίως από άμμο, κροκάλες και παρουσία αργίλου. Στα σημεία όπου εμφανίζονται κυκλοτερής γεωφυσικές ανωμαλίες, πιθανώς να υποδεικνύει ανθρωπογενή παρέμβαση. Η ύπαρξη γεωλογικής ασυνέχειας κατά την εφαρμογή της ηλεκτρικής τομογραφίας στην διεύθυνση αυτή δεν πιστοποιήθηκε από την παρούσα τεχνική. Πρέπει να σημειωθεί ότι στην περιοχή αυτή ήταν αδύνατη η χρήση μεγαλύτερου ανοίγματος ηλεκτροδίων κατά την σάρωση των διατομών, λόγω ύπαρξης φυσικών & τεχνητών εμποδίων. Παρόλα αυτά όμως η τεχνική της ηλεκτρικής τομογραφίας αποτύπωσε πλήρως την κατανομή του υποκείμενου γεωλογικού σχηματισμού. 42

43 13 Περιγραφή Αποτελεσμάτων Τρισδιάστατης Απεικόνισης Στην Περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Στην περιοχή της εκκλησίας το ίδιο γεωφυσικό δίκτυο, σαρώθηκε με τις ίδιες παραμέτρους σε διεύθυνση κάθετη στον γεωμαγνητικό βορρά. Ως αποτέλεσμα ήταν η μέτρηση 16 παράλληλων διατομών με βήμα ενός μέτρου, ενώ η απόσταση των ηλεκτροδίων σε έκαστη διατομή, επιλέχτηκε ίση με ένα μέτρο. Έπειτα από την επεξεργασία των δεδομένων της ηλεκτρικής τομογραφίας για τον υπολογισμό της ειδικής αντίστασης, πραγματοποιήθηκε και στατιστική ανάλυση των τιμών ώστε να αναχθούν σε ένα κοινό σύστημα αναφοράς, βάση του μέσου όρου. Η επεξεργασία των διατομών μέσω του ειδικού μαθηματικού αλγορίθμου για την τρισδιάστατη απεικόνιση, έχει ως πρώτο αποτέλεσμα την δημιουργία ενός τρισδιάστατου κύβου. Εικόνα 13-1 Τρισδιάστατος κύβος από την περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Σε γενικές γραμμές, σε διεύθυνση κάθετη στον γεωμαγνητικό βορρά, παρατηρείται ότι στα επιφανειακά τμήματα επικρατεί υψηλή τιμή της ειδικής αντίστασης, ενώ όσο αυξάνεται το βάθος, διακρίνεται η σταδιακή μείωση των τιμών της αντίστασης, που φαίνεται σε ορισμένα σημεία να λαμβάνει τις χαμηλότερες τιμές. 43

44 Μέσω ειδικής επεξεργασίας, δημιουργήθηκαν οριζόντιες κατόψεις από τον ήδη υπάρχοντα κύβο τριών διαστάσεων. Εικόνα 13-2 Οριζόντιες κατόψεις από την περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Η κατανομή της ειδικής αντίστασης επί οριζόντιων κατόψεων, έδειξε ότι κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, επικρατεί σχετικά υψηλή ειδική αντίσταση. Στα δύο επόμενα βάθη, η τιμή της αντίστασης φαίνεται να μειώνεται, ενώ στα δύο επόμενα μεγαλύτερα βάθη, παρατηρείται αύξηση της αντίστασης σε πολύ υψηλά ποσοστά. Για καλύτερη όμως παρουσίαση των αποτελεσμάτων, στην συνέχεια θα παρουσιαστεί έκαστη κάτοψη αυτόνομη. Στο παράρτημα παρατίθεται η κατανομή των κατακόρυφων διατομών στον χώρο καθώς και τα πραγματικά βάθη έπειτα από την εφαρμογή στατιστικής ανάλυσης. 44

45 Εικόνα 13-3 Οριζόντια κάτοψη 1 (Δ-Α) στην περιοχή Εκκλησία Στην πρώτη κάτοψη, όπου απεικονίζεται η κατανομή της ειδικής αντίστασης κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, παρατηρείται ότι επικρατεί σχετικά υψηλή τιμή της αντίστασης. Σε ορισμένα σημεία διακρίνεται ότι η τιμή αυξάνεται σε υψηλότερο επίπεδο σε σχέση με τις περιφερειακές περιοχές. Στο δυτικό τμήμα του χάρτη φαίνεται ότι αναπτύσσεται σχηματισμός με σχεδόν ημικυκλική μορφή. Προς το ανατολικό τμήμα του χάρτη, εντοπίζεται η εμφάνιση κυκλοτερών ανωμαλιών και χαρακτηρίζονται από χαμηλό έως πολύ χαμηλό επίπεδο. Οι γεωφυσικές ανωμαλίες υψηλών τιμών που εντοπίζονται στο ανατολικό τμήμα, φαίνεται να συνδέεται με τον ημικυκλικό σχηματισμό που βρίσκεται στο δυτικό τμήμα. 45

46 Εικόνα 13-4 Οριζόντια κάτοψη 1 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Στην οριζόντια κάτοψη 2, εμφανίζεται η κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου ενός μέτρου. Όπως είναι εμφανές από την εικόνα αυτή, πιστοποιείται σημαντική διαφοροποίηση σε σχέση με την προηγούμενη κάτοψη. Στο δυτικό τμήμα του χάρτη εντοπίζεται η ύπαρξη σχηματισμού που φαίνεται να καλύπτει την μεγαλύτερη έκταση. Η τιμή της ειδικής αντίστασης δείχνει να κυμαίνεται σε υψηλά επίπεδα, ενώ προς τα ανατολικά δείχνει να συνεχίζεται με σχηματισμό χαμηλότερης τιμής. Προς το νότιο τμήμα του χάρτη, παρουσιάζεται μια ασυνέχεια του σχηματισμού, με εμφάνιση επιμήκους γεωφυσικής ανωμαλίας με πολύ χαμηλή τιμή ειδικής αντίστασης. Αυτή φαίνεται να συνεχίζεται μέχρι το άκρο στα ανατολικά, όπου σε κάποιο σημείο δείχνει να υπάρχει κυκλοτερής ανωμαλία υψηλών τιμών. Κοντά στο ανατολικό άκρο του χάρτη, διακρίνεται συσσώρευση χαμηλών τιμών της αντίστασης, ενώ δείχνει να συνεχίζετε προς τα νότια εκτός της περιοχής έρευνας. 46

47 Αριστερά αυτής εντοπίζεται η ύπαρξη χαμηλής αντίστασης, με σχεδόν διαγώνια διάταξη. Εικόνα 13-5 Οριζόντια κάτοψη 2 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Σε βάθος περίπου δύο μέτρων, που αντιστοιχεί η οριζόντια κάτοψη 3, παρατηρείται εκ νέου διαφοροποίηση της κατανομής της ειδικής αντίστασης, σε σχέση με την κάτοψη 2. Στην κάτοψη αυτή εντοπίζεται η ύπαρξη γεωφυσικών ανωμαλιών που χαρακτηρίζονται από ακανόνιστο σχήμα, ενώ η τιμή της αντίστασης δείχνει να είναι σε υψηλά επίπεδα. Οι σχηματισμοί αυτοί βρίσκονται στα εκατέρωθεν άκρα του χάρτη, το ένα στο δυτικό και το άλλο στο ανατολικό. Ενδιάμεσα των σχηματισμών αυτών και περίπου στο βόρειο τμήμα του χάρτη, εντοπίζονται συσσώρευση κυκλοτερών ανωμαλιών με χαμηλό έως και πολύ χαμηλές τιμές ειδικής αντίστασης. Παρόμοιου τύπου γεωφυσική ανωμαλία παρουσιάζεται και στο ανατολικό άκρο του χάρτη, όπου δείχνει να συνεχίζεται και εκτός του πεδίου έρευνας. 47

48 Εικόνα 13-6 Οριζόντια κάτοψη 3 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Η οριζόντια κάτοψη 3 εμφανίζει την κατανομή της ειδικής αντίστασης σε βάθος περίπου τριών μέτρων. Στο βάθος αυτό από την ανατολή προς την δύση παρατηρείται ότι αναπτύσσεται συγκέντρωση κυκλοτερών γεωφυσικών ανωμαλιών, που δεν παρουσιάζουν κανένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό. Διακρίνεται ότι υπάρχουν εναλλαγές ανωμαλιών αποτελούμενων από υψηλές και χαμηλές τιμές της αντίστασης. Σε ορισμένα σημεία του εμφανιζόμενου σχηματισμού, εντοπίζεται απότομη αύξηση της ειδικής αντίστασης σε υψηλά επίπεδα. Γενικά στο βάθος αυτό δίνεται η εντύπωση ότι η διάταξη των ανωτέρω ανωμαλιών παρουσιάζεται με σχεδόν διαγώνια ανάπτυξη. 48

49 Εικόνα 13-7 Οριζόντια κάτοψη 4 στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Στην κάτοψη 4, εμφανίζεται η κατανομή της ειδικής αντίστασης ότι πραγματοποιείται μέσω ύπαρξης χαμηλών και υψηλών τιμών της αντίστασης. Υψηλές τιμές του μεγέθους αυτού, όπως προκύπτει από την κάτοψη 4, συσσωρεύονται στο ανατολικό τμήμα του χάρτη, ενώ διακρίνεται να έχουν μια διαγώνια διάταξη. Σε ορισμένα σημεία παρατηρείται ότι η συγκέντρωση των υψηλών τιμών διακόπτονται από την παρουσία κυκλοτερών γεωφυσικών ανωμαλιών χαμηλών έως και πολύ χαμηλών τιμών της αντίστασης. Στην εικόνα 13-8, παρατίθεται το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των δεδομένων της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης, έπειτα από την εφαρμογή του αλγορίθμου τρισδιάστατης απεικόνισης. 49

50 Εικόνα 13-8 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1700 Ohms-m (Δ-Α) Στην ανωτέρω εικόνα παρουσιάζεται η κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης με βάση την τιμή των 1700 Ohms-m. Όπως είναι προφανές από την παρουσίαση των αποτελεσμάτων μετά την εφαρμογή του ειδικού μαθηματικού προτύπου, διακρίνεται ότι στο συγκεκριμένο γεωφυσικό δίκτυο εντοπίζεται η ύπαρξη κυρίως γεωλογικών σχηματισμών. Αυτοί φαίνεται να καταλαμβάνουν όλη την έκταση του ανωτέρω δικτύου, ενώ κατακόρυφα εκτείνονται μέχρι το βάθος των δύο μέτρων. Παρατηρείται ότι σε μερικές περιπτώσεις εμφανίζεται καμπύλωση των υπαρχόντων σχηματισμών, γεγονός που δικαιολογείται από την ανάπτυξη τεκτονικών δυνάμεων στην περιοχή αυτή. Στην θέση 4 διακρίνεται η ύπαρξη μιας ασυνέχειας που δείχνει να διαχωρίζει τον γεωλογικό σχηματισμό. 50

51 13.1 Ερμηνεία αποτελεσμάτων στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Η εφαρμογή της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης με σάρωση των διατομών κάθετα στον γεωμαγνητικό βορρά, έδειξε ότι στην περιοχή αυτή δεν υπάρχει σχηματισμός με σαφή γεωμετρικά χαρακτηριστικά. Έτσι πρόκειται μόνο για εμφάνιση γεωλογικών σχηματισμών. Βάση του πίνακα αντιστάσεων από την διεθνή βιβλιογραφία, σε συσχέτιση με το γεωλογικό καθεστώς της περιοχής, πρόκειται για ανάπτυξη άμμων. Αυτές φαίνεται τόσο με σχετικά υψηλές όσο και με πολύ υψηλές τιμές. Η διακύμανση στην τιμή τους μπορεί να οφείλεται στο μέγεθος των κόκκων της άμμου, ενώ σε αυτό μπορεί να προστεθεί και ποσοστό ύπαρξης αγώγιμου υλικού. Οι υψηλότερες τιμές όπου σε μερικά σημεία φαίνεται να συγκεντρώνεται σε ένα σημείο, μπορεί να οφείλεται στην παρουσία γεωλογικού υλικού αποτελούμενο πιθανά από κροκάλες. Σε όλα τα βάθη διαπιστώνεται η εναλλαγή χαμηλών και υψηλών τιμών της αντίστασης. Οι χαμηλές τιμές πιθανά να οφείλονται στην παρουσία αγώγιμου υλικού, όπως αργίλου, ενώ δεν μπορεί να αποκλειστεί και η περίπτωση εμποτισμού του υλικού, με κυμαινόμενο ποσοστό υγρασίας. Στο δεύτερο βάθος που εμφανίζεται στην κάτοψη δύο, έχει ενδιαφέρον η παρουσία της επιμήκους ανωμαλίας χαμηλών τιμών, που φαίνεται να προκαλεί ασυνέχεια στον υπάρχοντα γεωλογικό σχηματισμό. 51

52 13.2 Συμπέρασμα στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) Η εφαρμογή της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης στην περιοχή της Εκκλησίας με διεύθυνση κάθετη στον γεωμαγνητικό βορρά, συνέβαλλε στην πιστοποίηση της ύπαρξης γεωλογικών σχηματισμών στο συγκεκριμένο γεωφυσικό δίκτυο. Πρόκειται για ανάπτυξη σχηματισμών που συναντώνται κυρίως στα αλλουβιακά ριπίδια. Περίπου στο κέντρο και αριστερά στην εικόνα που αποδίδει την τρισδιάστατη απεικόνιση, πιθανόν να εμφανίζεται ανθρωπογενή παρέμβαση. Ενώ στην εμπρόσθια πλευρά της απεικόνισης εντοπίζεται μια πιθανή ασυνέχεια του υπάρχοντος γεωλογικού σχηματισμού. Παράλληλα καταγράφηκε με σαφήνεια η στρωματογραφική διάρθρωση των ανωτέρω σχηματισμών. Βέβαια θα ήταν καλύτερα εάν θα μπορούσε να γίνει σάρωση των διατομών με μεγαλύτερο άνοιγμα ηλεκτροδίων. Η περίπτωση όμως αυτή αποκλείστηκε λόγω ύπαρξης μεγάλου όγκου φυσικών και τεχνητών εμποδίων. 52

53 14 Συμπεράσματα Η κατακόρυφη ηλεκτρική απεικόνιση αποτελεί ένα πολύτιμο εργαλείο που χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για την καταγραφή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης επί ενός κατακόρυφου επίπεδου. Μέσω της διάταξης Wenner- Schlumberger επιτεύχθηκε η καταγραφή της ειδικής αντίστασης μέχρι ενός βάθους 4.3 μέτρων με χρήση είκοσι-πέντε ηλεκτροδίων σε απόσταση ενός μέτρου. Η τεχνική αυτή συνδυάζει τόσο την ενίσχυση του εξαγόμενου σήματος καθώς και της υψηλής διακριτής ικανότητας σε σχέση με την απλή Wenner. Τόσο στην περιοχή γρασίδι όσο και στην περιοχή Εκκλησία, η τεχνική αυτή κατάφερε να εντοπίσει τόσο γεωλογικούς όσο και στόχους από ανθρωπογενή παρέμβαση. Στην πρώτη περιοχή κατάφερε να χαρτογραφήσει την ύπαρξη της γεωλογικής ασυνέχειας, ενώ στην δεύτερη περιοχή έδωσε αφενός μεν την στρωματογραφία της γεωλογικής περιοχής καθώς και την ύπαρξη γεωλογικής ασυνέχειας. Όμως στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι στην περιοχή αυτή θα πρέπει να εφαρμοστεί νέα σάρωση μέσω της κατακόρυφης ηλεκτρικής απεικόνισης όπου θα χρησιμοποιείται μεγαλύτερο άνοιγμα ηλεκτροδίων. Με τον τρόπο αυτό θα επιτευχθεί καταγραφή της ειδικής αντίστασης σε μεγαλύτερο βάθος, ενώ παράλληλα θα διερευνηθεί και η περίπτωση της συνέχειας της γεωλογικής ασυνέχειας σε βάθος. 53

54 15 Βιβλιογραφία 54

55 16 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΓΡΑΣΙΔΙ 55

56 Εικόνα 16-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 16-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 0.77 μ 56

57 Εικόνα 16-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 16-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 1.99 μ 57

58 Εικόνα 16-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 16-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 3.43 μ 58

59 Εικόνα 16-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή γρασίδι σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 16-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή γρασίδι 59

60 Εικόνα 16-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1000 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1100 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1200 Ohms-m (Α-Δ) 60

61 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1300 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1400 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1500 Ohms-m (Α-Δ) 61

62 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1600 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1700 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1800 Ohms-m (Α-Δ) 62

63 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 1900 Ohms-m (Α-Δ) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Γρασίδι στα 2000 Ohms-m (Α-Δ) 63

64 17 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΚΚΛΗΣΙΑ Ν-Β 64

65 Εικόνα 17-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 17-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 0.77 μ 65

66 Εικόνα 17-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 17-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 1.99 μ 66

67 Εικόνα 17-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 17-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 3.43 μ 67

68 Εικόνα 17-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 17-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή Εκκλησία (Ν-Β) 68

69 Εικόνα 17-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1000 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1100 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1200 Ohms-m (Ν-Β) 69

70 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1400 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1500 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1600 Ohms-m (Ν-Β) 70

71 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1700 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1800 Ohms-m (Ν-Β) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1900 Ohms-m (Ν-Β) 71

72 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 2000 Ohms-m (Ν-Β) 72

73 18 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΚΚΛΗΣΙΑ Δ-Α 73

74 Εικόνα 18-1 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 0.25 μ Εικόνα 18-2 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 0.77 μ 74

75 Εικόνα 18-3 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 1.35 μ Εικόνα 18-4 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 1.99 μ 75

76 Εικόνα 18-5 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 2.69 μ Εικόνα 18-6 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 3.34 μ 76

77 Εικόνα 18-7 Οριζόντια κάτοψη στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) σε βάθος 4.30 μ Εικόνα 18-8 Τρισδιάστατη απεικόνιση των πραγματικών βαθών στην περιοχή Εκκλησία (Δ-Α) 77

78 Εικόνα 18-9 Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1000 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1100 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1200 Ohms-m (Δ-Α) 78

79 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1300 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1400 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1500 Ohms-m (Δ-Α) 79

80 Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1600 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1800 Ohms-m (Δ-Α) Εικόνα Κατανομή ειδικής αντίστασης στην περιοχή Εκκλησία στα 1900 Ohms-m (Δ-Α) 80