Multipath: Influências externas no monitoramento de cavas

por Eduardo Diniz em 21/Oct/2022
Multipath: Influências externas no monitoramento de cavas

 

O monitoramento de barragens, cavas de minas, taludes naturais, pilhas, aterros e cortes é de suma importância para o gerenciamento da segurança destas estruturas, pois, através dele,é possível obter as informações relevantes, como posições de nível d’água, poropressões, deslocamentos, recalques, condição física-estrutural e outros, que possibilitaram o conhecimento da estabilidade das mesmas. 

No caso do monitoramento de deslocamentos superficiais, a interferometria é uma tecnologia que vem sendo aplicada de forma intensa no monitoramento das cavas de mineração. 

Um dos itens que podem influenciar no monitoramento é a presença da lâmina d’água no fundo cava ocasionando o efeito denominado Multipath. 

Mas o que é Multipath?

Normalmente a onda eletromagnética tem uma direção direta do sensor para o alvo e volta precisamente para o sensor, sendo que a distância total percorrida é o dobro da distância do alvo ao sensor.

No caso em que a onda eletromagnética bate numa superfície reflexiva, como um exemplo o nível d'água, pode refletir na direção do alvo e depois voltar para o radar. Se a distância total percorrida for a mesma da onda diretamente refletida de outro alvo, do ponto de vista do radar eles são indistinguíveis.


Isto significa que o sinal proveniente do caminho direto é misturado com o sinal proveniente da dupla reflexão do nível d'água, e em alguns casos, por exemplo, quando o nível d'água sobe ou desce, pode mostrar uma falsa deformação no alvo do sinal direto.

Segue um artigo como referência para estudo.

A presença do fenômeno do Multipath pode ser confirmada olhando para os dados do radar, primeiro que tudo identificar todas as áreas que mostram movimentos que não correspondem a movimentos reais no terreno.

Depois, para cada área, abrir uma série temporal relativa a Amplitude do dado com pontos, abrangendo um período de tempo suficientemente longo (ou seja, 1 semana ou mais). A área afetada pelo Multipath tem uma amplitude ALTAMENTE VARIÁVEL com um padrão periódico típico.

Finalmente para confirmar a presença do fenômeno do Multipath através da procura de uma possível fonte de uma superfície refletiva, tipicamente uma ou mais Lagoas (nível d'água). 

Podem ser tomadas várias precauções para mitigar o efeito do Multipath devido à presença de um ou mais lagos, confira abaixo:

  • Inclinar o sensor o mais alto possível para reduzir a potência do sinal refletido pela água.

  • Utilize em sua vantagem a berma em frente ao radar para fazer sombra à parte inferior do cenário monitorado, evitando assim a reflexão do tanque.

  • Aumentar o limiar de qualidade da máscara de seleção. Isto é importante porque o Multipath afeta muito mais pixels que têm uma baixa reflexão direta, por exemplo, partes planas, como estradas.

  • Excluir manualmente as áreas com possível efeito Multipath da máscara de seleção, utilizando 'Excluir Área'. Em particular as áreas planas com baixo reflexo direto devem ser excluídas.

 


Autores:
Eduardo Diniz e Otávio Pataro 


Eduardo Diniz

Engenheiro de Minas, especialista em Geotecnia. Atuando em grandes minas no Brasil desde 2013. Consultor independente e, atualmente, Gerente Técnico de Monitoramento na Hexagon. Áreas de especialização e interesses incluem engenharia de minas, geologia e geomecânica, geologia de engenharia, estabilidade de taludes, instrumentação geotécnica, InSAR, radares interferométricos, estação total robótica, mecânica de rochas e segurança de barragens/minas

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