PENDAHULUAN
Tujuan
DASAR TEORI
Pelemahan (Atenuasi) Medan
Sesuai dengan persamaan (2), gelombang bidang yang merambat ke bawah pada medium dengan daya hantar listrik , dimana medan E berosilasi pada sumbu x dan medan H pada sumbu y, akan memberikan penyelesaian; Kedalaman dimana amplitudo menjadi 1/e (sekitar 37%) dari amplitudo permukaan dikenal sebagai kedalaman kulit.
Fase dan Polarisasi Elips
Dalam pengukurannya, alat T-VLF menghitung parameter sudut kemiringan dan eliptisitas dengan mengukur komponen medan magnet vertikal dalam fasa dan luar fasa relatif terhadap komponen horizontal. Besar sudut kemiringan (%) sama dengan rasio Hz/Hx komponen sefasa, sedangkan besar eliptisitas (%) sama dengan rasio komponen kuadratur.
INSTRUMENTASI CONDUCTIVITY METER DEPTH (CMD)
- Tujuan
- Dasar Teori
- Desain Survei
- Mode Pengukuran
- Langkah-Langkah Pengukuran
- Instrumentasi
- Parameter Terukur
- Pengolahan Data
Proses kerja alat CMD (Electromagnetic Conductivity Meter Depth) ini adalah dengan mengirimkan sinyal berupa gelombang elektromagnetik, baik yang dihasilkan sendiri maupun dari alam melalui pemancar (Tx), material bawah permukaan bumi merespon gelombang elektromagnetik tersebut dan menginduksi pusaran arus. arus. Konduktivitas merupakan parameter utama yang diukur dengan instrumen CMD, merupakan hasil proses induksi gelombang elektromagnetik di bawah permukaan bumi yang menginduksi bahan konduktif. Perubahan komponen lapangan akibat variasi konduktivitas digunakan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Salah satu metode elektromagnetik tersebut adalah metode VLF (Very Low Frekuensi).
Jika terdapat medium penghantar di bawah permukaan, maka komponen medan magnet gelombang elektromagnetik primer akan menginduksi medium tersebut sedemikian rupa sehingga menimbulkan arus induksi (arus Eddy), ESx. Variasi medan elektromagnetik tersebut kemudian diukur dan diubah menjadi nilai resistansi batuan, sehingga dapat terlihat suatu gambar di bawah permukaan bumi. Kedalaman medium di bawah permukaan dapat ditentukan dengan mengukur interval waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa.
Data pengukuran GPR disebabkan oleh banyak faktor yang berhubungan dengan tingkat kompleksitas bawah permukaan.
VERY LOW FREQUENCY (VLF)
Sejarah Metode VLF
Komunikasi dengan frekuensi VLF kemudian diperkuat sehingga dapat digunakan untuk komunikasi kapal selam yaitu kapal selam. Kemampuannya untuk melakukan komunikasi global disebabkan oleh sedikitnya redaman gelombang ionosfer Bumi. Untuk wilayah Australia, kebisingan minimal terjadi pada musim dingin (Mei–Juli) dan kebisingan maksimum terjadi pada pertengahan musim panas (November–Januari).
Tingkat kebisingan minimum harian adalah pada pukul 08.00 waktu setempat dan kemudian meningkat hingga maksimum pada pukul 16.00 waktu setempat. Berdasarkan informasi tersebut, maka disarankan untuk melakukan pengukuran VLF di Indonesia pada bulan-bulan musim kemarau (Mei-Juli), dimulai dari dini hari pukul 06.00 hingga kira-kira pukul 11.00.
Prinsip Dasar Metode VLF
Sumber utama kebisingan adalah radiasi medan elektromagnetik akibat petir atmosfer yang dekat atau jauh dari lokasi pengukuran. Bunyi kedua merupakan variasi diurnal medan elektromagnetik bumi, dimana terjadi pergerakan badai dari timur ke barat, terjadi pada siang hari hingga sore hari dan hampir sepanjang malam. Pada jarak yang cukup jauh dari antena pemancar, komponen medan elektromagnetik primer dapat dianggap sebagai gelombang yang merambat secara horizontal.
Arus eddy akan menimbulkan medan elektromagnetik baru yang disebut medan elektromagnetik sekunder (HS), yang memiliki komponen horizontal dan vertikal. Medan magnet ini mempunyai bagian-bagian yang sefasa (in-phase) dan keluar fasa (out-phase) dengan medan primernya.
Pengolahan Data VLF dengan Menggunakan Software KHFilt
Gelombang elektromagnetik dipancarkan oleh pemancar melalui antena bawah permukaan sehingga pulsa radar menyerang dan menembus media bawah permukaan, dan sinyal yang dipantulkan dari tanah diterima oleh penerima. Dari proses pendeteksian seperti di atas akan diperoleh gambaran letak dan bentuk medium di bawah permukaan tanah. Jenis-jenis benda bawah permukaan dapat diketahui dari pola warna yang tampak pada penampang data seismik hasil pengumpulan data.
Profil yang dihasilkan merupakan waktu tunda akibat perubahan offset yang dapat diterapkan pada koreksi NMO (Normal Move-Out) untuk menghasilkan kecepatan bawah permukaan. Hasil proses migrasi diharapkan dapat menggambarkan geometri sebenarnya dari struktur bawah tanah sehingga memudahkan interpretasi.
MAGNETOTELLURIC SERIES (MT SERIES)
Pendahuluan
Metode pengukuran MT (magnetotelluric) dan AMT (audio magnetotelluric) pada dasarnya sama, perbedaannya hanya pada rentang frekuensi yang ditangkap. Semakin kecil frekuensi yang ditangkap, semakin dalam pula pengukuran yang dapat dicapai. Medan EM yang mempunyai spektrum frekuensi yang luas ini, dalam interaksinya dengan bumi akan menghasilkan medan induksi sekunder yang dikendalikan oleh sifat kelistrikan bumi.
Dalam survei MT, lapangan EM yang diukur, baik lapangan primer maupun lapangan sekunder hanyalah lapangan total. Metode MT dan AMT merupakan metode pasif yang menggunakan variasi medan elektromagnetik yang terdapat di permukaan bumi yang berasal dari batuan bawah permukaan yang diinduksi oleh medan elektromagnetik yang terbentuk di ionosfer bumi.
Konsep Dasar Metode MT
Dari waktu tempuh pulsa radar dapat dihitung jarak suatu benda, dan dari intensitas energi yang kembali dapat diperkirakan jenis benda apa yang berada di bawah permukaan. Intensitas atau besarnya pulsa radar yang diterima menentukan karakteristik jenis media bawah permukaan pada citra radar. Pada prinsipnya, kriteria umum sistem antena untuk pulsa GPR harus mempertimbangkan kopling yang baik antara antena dan bawah permukaan.
Data yang ada dapat diedit dan disaring untuk fokus pada rendering bawah permukaan, dan fungsi penguatan dapat digunakan untuk memperkuat sinyal yang direkam. MA berfungsi untuk mengkompensasi kebisingan acak yang terjadi selama pengukuran akibat aktivitas listrik dan ketidakhomogenan bawah permukaan.
Resolusi dan Kedaaman
MT Sounding
Untuk kasus 1-D, grafik resistivitas semu versus periode (T=1/f) akan menggambarkan variasi resistivitas tanah terhadap kedalaman. Kurva probe MT dapat dilihat dan diinterpretasikan sebagai model interpretasi probe geolistrik Schlumberger 1-D menggunakan kurva bantu atau pemasangan komputer.
Perbedaan Fase
Kelebihan dan Kekurangan Metode MT
Metode CSAMT
- Pendahuluan
- Konsep Dasar Metode CSAMT
- Near Field dan Far Field
- Kelebihan dan Kekurangan Metode CSAMT
Asumsi ini juga dapat digunakan pada metode CSAMT dengan jarak yang jauh (Farfield Zone), namun asumsi tersebut tidak berlaku lagi jika jarak pengukuran pemancar dan sumber sinyal pada metode CSAMT terlalu dekat (Nearfield Zone dan Transition Zone) , sehingga dalam keadaan ini akan menimbulkan permasalahan yang cukup menyulitkan dalam hal perhitungan matematis dan tujuan interpretasinya. Persamaan nilai hambatan yang diperoleh dengan menggunakan sumber dipol listrik pada jarak dekat dan jauh berbeda. 3 3 Persamaan V.2 dan V.3 menunjukkan nilai resistivitas yang diperoleh dengan sumber dipol listrik horizontal (Zonge dan Hughes, 1991).
Demikian pula, dengan menggunakan asal dipol magnet vertikal, persamaan resistivitas jarak dekat dan jarak jauh berbeda karena faktor geometris. Pada metode CSAMT, sinyal yang dihasilkan lebih kuat dari medan alami pada rentang 1 kHz hingga 3 kHz, sehingga seringkali menyulitkan perolehan data berkualitas dengan metode AMT.
Parameter-Parameter yang Digunakan dalam MT Series
- Skin Depth
- Effective Depth Penetration
- Cagniard Apparent Resistivity
Eksplorasi seismik merupakan metode eksplorasi yang umum digunakan dalam eksplorasi geofisika yang menggunakan perambatan gelombang elastis di dalam bumi dan dapat memberikan gambaran detail bawah permukaan. Prinsip dasar metode ini tidak jauh berbeda dengan metode refleksi seismik yang telah berkembang penggunaannya secara luas di berbagai bidang seperti: konstruksi dan teknik, penelitian benda-benda arkeologi, hingga melihat kondisi geologi bawah tanah dan permasalahan lingkungan. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang baik diperlukan jaringan pengukuran yang ketat, pemilihan frekuensi yang optimal, dan pengolahan data yang efektif.
Ketika data ditempatkan pada posisi spasial sebenarnya, diperlukan langkah pemrosesan data yang disebut migrasi. Data ini tidak bisa lepas dari interferensi atau noise, sehingga pengolahan data MA sangat diperlukan.
GROUND PENETRATING RADAR (GPR)
Ground Penetrating Radar
- Radar
- Sistem GPR
Ground-penetrating radar (GPR) merupakan teknik eksplorasi geofisika yang menggunakan gelombang elektromagnetik, bersifat non-destruktif dan memiliki resolusi. Sistem GPR terdiri dari transmitter yaitu antena yang dihubungkan dengan sumber pulsa (Pulse generator) dengan pengaturan rangkaian timing, dan receiver yaitu antena yang dihubungkan dengan LNA (Low Noise Amplifier) dan ADC (Analog to Digital) Converter ). ) yang kemudian dihubungkan dengan unit pengolah (pengolah data) dan layar sebagai layar keluaran. Berdasarkan diagram blok, setiap blok mempunyai fungsi yang cukup penting dan saling bergantung.
Hal ini dikarenakan GPR merupakan suatu sistem yang dimulai dari pulse generator hingga blok display dimana kita dapat melihat bentuk dan kedalaman objek yang terdeteksi. Faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan jenis antena yang digunakan, sinyal yang dikirimkan dan metode pengolahan sinyal adalah:
Prinsip Kerja GPR
Ketika merambat melalui suatu material, gelombang radar mengalami reduksi yang berbanding lurus dengan konduktivitas dielektrik material tersebut. Radiasi elektromagnetik yang dipantulkan bergantung pada kontras konstanta dielektrik relatif dari lapisan yang berdekatan. V1 = Kecepatan rambat gelombang lapisan pertama V2 = Kecepatan rambat gelombang lapisan kedua ε1 = Konstanta dielektrik relatif lapisan pertama ε2 = Konstanta dielektrik relatif lapisan kedua.
Kecepatan gelombang radar dalam suatu medium bergantung pada kecepatan cahaya di udara (C = 300 mm/ns), konstanta dielektrik relatif, dan permeabilitas magnet relatif (r = 1 untuk bahan non-magnetik). Kecepatan gelombang radar juga bergantung pada jenis material, yang merupakan fungsi dari permitivitas relatif material.
Parameter Antena GPR
Antena GPR harus mampu mereduksi deringan terlambat yang disebabkan oleh pantulan internal pada objek (clutter) di sekitar target yang mengakibatkan efek masking pada objek yang terdeteksi. Ada beberapa cara untuk mengurangi dering terlambat terutama jika menggunakan antena dipol, yaitu dengan menggunakan resistor yang disamakan. Untuk antena dipol kawat, hal ini dapat diatasi dengan menempatkan antena langsung pada permukaan.
Warna merah yang membentuk pola tertentu seperti pada Gambar 2.10 yang berbentuk kubus menunjukkan adanya logam pada daerah tersebut. Warna kuning menandakan daerah tersebut kering, sedangkan warna merah kuning menandakan adanya mineral pada daerah tersebut.
Akuisisi Data GPR
- Radar Reflection Profilling
- WARR atau CMP Sounding
Pengolahan data GPR terdiri dari koreksi statis, dew, band-pass filter, spasial filter dan gain. Beberapa perangkat lunak yang tersedia secara komersial untuk pengolahan data radar seperti RADAN (Geophysical Survey System Inc, USA) dan REFLEXW (Sandmeier, Jerman). Sebelum melakukan pengolahan data lebih lanjut, langkah awal yang dilakukan adalah menyortir file data, memeriksa judul pada track, menghilangkan track dengan hasil rekaman yang buruk.
Konversi kedalaman sering kali menimbulkan kesalahan yang signifikan dalam pemrosesan data karena biasanya selalu menggunakan nilai konstanta dielektrik tunggal, meskipun konstanta dielektrik dapat bervariasi. Dalam pengolahan data EM ada langkah yang sebenarnya disebut filter moving average atau bisa diartikan sebagai nilai rata-rata anomali yang kemudian dibagi dengan jumlah jendela yang digunakan.
