Tekniske anvisninger i GERDA

Indberetning af geofysiske data

Disse tekniske anvisninger beskriver GERDA-databasens og PC GERDA-databasens datastruktur, samt forklarer hvordan de geofysisk-faglige begreber relaterer sig til begreberne i indberetningsformaterne.
Vejledningen beskriver ikke, hvordan geofysiske data kan konverteres til PC GERDA-format. Her henvises til GeofysikSamarbejdets Importere for PACES, MEP, TEM og SkyTEM data. Vejledningen indeholder ingen anbefalinger om, hvilke informationer der skal medtages i indberetningen af et datasæt for, at det er gjort fyldestgørende. En sådan anbefaling er udfærdiget af GeofysikSamarbejdet og kan downloades fra GeofysikSamarbejdets hjemmeside http://www.gfs.au.dk under menuen Standarder.

Fil-formater

I GERDA bruges p.t. to forskellige udvekslingsformater: PC GERDA og LAS.

PC GERDA bruges både til indberetning (ved upload) og hjemtagning (ved download) af geoelektriske (Wenner, Schlumberger, PACES og MEP) og transiente elektromagnetiske (TEM og SkyTEM data og deres tolkninger.

For log-data er det valgt at bruge den etablerede internationale standard LAS format (Log ASCII Standard) til såvel indberetning som hjemtagning af data.

For seismiske data er det valgt, at benytte SEG-Y formatet.

De geofysiske metoder og GERDAs datastruktur

Herunder følger link til en kort beskrivelse af hver af de geofysiske målemetoder og tolkninger. Datastrukturen i GERDA-databasen og indberetningsformaterne er tilpasset de forskellige geofysiske målemetoder og beskrives på hver af siderne.

Datastrukturen i GERDA-databasen er overordnet delt op i en måledatasætdel og en modeldel. I måledatasætdelen er øverste tabel i tabel-hierarkiet ”Dataset”-tabellen, som indeholder generelle oplysninger om måledatasætdelen. Under ”Dataset”-tabellen er der grene af tabeller, hvor hver gren er tilpasset en bestemt geofysisk målemetode. Til ”Dataset”-tabellen er der yderligere relateret tabeller med oplysninger om de anvendte måleinstrumenter og processeringssoftware samt administrative oplysninger om projekt, formål, region og deltagere. Modeldelens øverste tabel i tabel-hierarkiet er ”Model” og modeldelen er delt op i grene ud fra modellens dimension. Til modeldelen er der relateret tabeller med oplysninger om det anvendte tolkningssoftware samt administrative oplysninger om projektet.

Wennerprofilering er en traditionel geoelektrisk profileringsmetode, hvormed man måler, hvorledes jordens resistivitet varierer lateralt. Profileringen udføres normalt af 3 personer, der betjener et instrument og fire metalspyd opstillet i Wenner konfigurationen (Figur W1). Efter hver måling flyttes hele opstillingen i udlæggets retning uden at ændre elektrodekonfigurationen. Derved inddrages et jordvolumen af samme størrelse ved hvert målepunkt og ændringer i den tilsyneladende resistivitet afspejler laterale modstandsvariationer. Det kan være nyttigt at foretage profileringen med flere elektrodeafstande, hvorved der opnås et kendskab til resistivitetsfordelingen i flere dybder.

De målte tilsyneladende resistivitetsværdier anvendes oftest direkte i en geologisk tolkning. I hydrogeologisk sammenhæng er metoden bl.a. brugt til at lokalisere områder med små laterale modstandsvariationer for at finde optimale forhold for geoelektriske sonderinger (Schlumbergersonderinger).

Wennerprofileringen er afløst af mere effektive metoder som PACES og MEP.

Figur W1: Måleprocedure for Wennerprofilering. I Wenner konfigurationen opstilles alle elektroder på linie med ens indbyrdes afstand, a, og der sendes strøm gennem de to ydre elektroder, mens det elektriske potentiale måles over de to inderste elektroder. Opstillingen rykkes en elektrodeafstand efter hver måling.

Datastruktur

Et datasæt består af et Wennerprofil, hvor der for hver position kan være målt ved en eller flere elektrodeafstande. Datastrukturen for Wennerprofileringsdata er skitseret i Figur W2, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et Wenner-datasæt indberettes iWennHea-tabellen. Oplysninger om målepositionen og de enkelte datapunkter indberettes henholdsvis i WennPos-tabellen og WennDat-tabellen.

Se Dokumentationen, hvor alle tabeller og felter er beskrevet.

Figur W2: Skitse af datastrukturen for Wennerprofileringsdata i PCGERDA.

Schlumbergersondering er en traditionel geoelektrisk sonderingsmetode, hvormed man måler, hvorledes jordens resistivitet varierer med dybden. Måleproceduren for en Schlumbergersondering består i, at man – med fastholdt opstillingscentrum og fastholdt afstand mellem potentialelektroderne – flytter strømelektroderne ud i stadig større afstand (L/2) fra centrum (Figur Sc1). For hver L/2-afstand måles en tilsyneladende resistivitetsværdi. For at opnå et bedre signal-støj forhold for store L/2-afstande benyttes et sæt potentialelektroder med en større dipollængde for disse afstande.

Ved tolkning af de tilsyneladende resistivitetsværdier, som foretages ved hjælp af edb-programmer, anvendes en 1-dimensional jordmodel. Derefter kan der opstilles en geologisk model over lagfølgen på lokaliteten.

Schlumberger sondering er i stor grad afløst af MEP metoden og af TEM metoden.

Figur Sc1: Måleprocedure for en Schlumbergersondering, hvor der er benyttet to potentialelektrodeafstande.

Datastruktur

Et datasæt består af en Schlumbergersondering, som kan være opdelt i flere segmenter, D.v.s. at der er målt med flere potentialelektrodeafstande. Datasættet kan også bestå af processerede Schlumberger data, hvor der er korrigeret for Wenner- og elektrodeeffekt; i så fald vil der kun være et segment. Datastrukturen for Schlumbergersonderingsdata er skitseret i Figur Sc2 samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for en Schlumberger datasæt indberettes iSchluHea-tabellen. Oplysninger om potentialelektrodeafstanden og de enkelte datapunkter indberettes henholdsvis i SchluSeg-tabellen og SchluDat-tabellen.

I dokumentationen af PC GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur Sc2: Skitse af datastrukturen for Schlumbergersonderingsdata i PC GERDA.

Den slæbegeoelektriske metode, også kaldet PACES (Pulled Array Continuous Electrical Sounding), kombinerer geoelektrisk profilering og sondering således, at man måler, hvorledes jordens resistivitet varierer både lateralt og med dybden i 0 meter til ca. 20 meter. Måleproceduren for PACES metoden består i, at en række elektroder slæbes hen over jorden af et lille trækkøretøj. Der sendes uafbrudt en strøm gennem et elektrodepar, mens potentialet måles over en række elektrodepar samtidigt. Derved bliver der efter filtrering 1,5 meter mellem datapunkterne. Der anvendes typisk et "slæb", hvor afstanden mellem strømelektroderne er 30 meter, og hvor 8 potential¬elektrode¬par er fordelt således, at konfigurationernes fokusdybde ligger mellem 1,5 meter og 15 meter (Figur P1). Indtil 1998 blev der benyttet et "slæb" med 3 elektrodekonfigurationer (10 m, ~20 m og 30 m Wenner). Data målt med ”3- kanalsslæb” kaldes også PACEP-data. Der har desuden været anvendt ”slæb” med reducerede elektrode-afstande.

Inden en fysisk tolkning, som foretages med Edb-programmer, gennemgår data en yderligere processering. Denne vil typisk medføre at data midles og samles i sonderinger med en indbyrdes afstand på 5-10 meter. Data gemmes på denne form i GERDA sammen med rådata. Typisk tolkes hver enkelt sondering med en 1-dimensional jordmodel, hvis modelparametre er koblet til nabomodellernes modelparametre. Det er også muligt at tolke data med en 2-dimensional jordmodel. Tidligere blev data indsamlet i tre elektrode konfigurationer oftest anvendt direkte i en geologisk tolkning.

PACES metoden har afløst Wennerprofileringen og har været anvendt i stor udstrækning til kortlægning af grundvandsmagasiners sårbarhed.

Figur P1: PACES metoden. Øverst vises en principskitse af PACES metoden, hvor et lille trækkøretøj slæber elektroderne langs jordoverfladen. Nederst er elektrodekonfigurationerne vist ordnet nedad efter stigende fokusdybde. Elektrodekonfigurationens laterale fokuspunkt er angivet med Ù.

Datastruktur

Et datasæt består af et PACES profil, som kan være sammensat af flere delprofiler. Der indberettes både rådata og data, der er processeret og samlet i sonderinger. Datastrukturen for PACES data er skitseret i Figur P2, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et PACES-datasæt indberettes i PacesHea-tabellen. For processerede data indberettes oplysninger om sonderingspositionen og de enkelte datapunkter for hver elektrodekonfiguration i henholdsvis PacesPos-tabellen og PacesDat-tabellen. Oplysninger om elektrodernes placering for hver enkelt elektrodekonfiguration (kanal) indberettes i PacesCha-tabellen. Rådata indberettes i tabellerne PAFil, PAFilSet, PAMa, PAMeas, PAPro, PAProTic og PATicPos.

I dokumentationen for PC GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur P2: Skitse af datastruktur for PACES data i PC GERDA.

Multi-Elektrode-Profilerings-metoden – MEP - kombinerer geoelektrisk profilering og sondering således, at man måler, hvorledes jordens resistivitet varierer både lateralt og med dybden. Måleproceduren for MEP metoden består i, at en lang række elektroder opstilles på linie med ens indbyrdes afstand. Alle elektroder forbindes via kabeller til måleinstrumentet, som kontrolleres af en computer. Et computerprogram styrer hvilke to elektroder, der sendes strøm gennem, og hvilke to, potentialet måles over (Figur M1). Med nyere instrumentversioner er det muligt at måle potentialet over flere elektrodepar samtidigt. Fra ca. 1995 hvor brugen af metoden blev almindelig i Danmark blev data typisk indsamlet i Wenner konfigurationer og med 5 meter mellem elektroderne, hvilket resulterer i, at der optages data med en indtrængningsdybde på op til 60-80 meter. Omkring 2005 har dataindsamling i gradient-konfigurationer taget over og er mest benyttet.

MEP profiler tolkes rutinemæssigt med 2D tolkningsprogrammer. Hvor laterale variationer langs profilet er små, kan data splittes op i sonderinger, som tolkes med 1-dimensionale jordmodeller evt. med modelparametre koblet til nabomodellernes modelparametre i en LCI tolkning.
MEP metoden anvendes bl.a. inden for grundvandsundersøgelser til afgrænsning af grundvandsmagasiner og vurdering af deres sårbarhed.

MEP metoden kan udvides med måling af induceret polarization, IP. Når strømmen tændes og slukkes, ændres potentialet ikke instantant, idet nogle ladninger hobes op og jorden kommer til at virke som en kapasitor. Ved at måle det tidslige henfald af potentialet når strømmen slukkes, kan man estimere jordens op- og afladningsevne, den såkaldte ”chargeabilitet”. MEP og IP data tolkes med programmer, der resulterer i 1D modeller med laterale bånd eller i 2D modeller. Ud over resistivitet inverseres der også for chargeabilitet, og evt. to yderligere Cole-Cole parametre. I denne inversion er det vigtigt at kende strømmens bølgeform og evt. filtre i instrumentet.

IP-målinger er traditionelt blevet anvendt i mineefterforskning, men bruges nu i kortlægning af lossepladser og i hydrogeologiske undersøgelser.

Figur M1: Måleprocedure for MEP metoden. Elektrodekonfigurationen for et målepunkt er fremhævet. Målepunkterne er vist her efter pseudosektionsprincippet.

Datastruktur

Et datasæt består af ét profil, evt. målt i et ”roll-along” forløb. Alle elektrodepositioner angives og nummereres fortløbende. Hvert enkelt datapunkts strøm- og potentialelektroder relateres til deres respektive elektrodenumre. Datastrukturen for MEP data er skitseret i Figur M2, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet, indberettes iDataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et MEP-datasæt indberettes i MepHea-tabellen. Oplysninger om hver enkelt elektrodeposition og de enkelte datapunkter indberettes henholdsvis i MepLyout-tabellen og MepDat-tabellen.

Figur M2: Skitse af datastrukturen for MEP data i PC GERDA.

Når der også måles IP data, gemmes måleopsætningsparametre og måledata i yderligere fem tabeller. Den udvidede datastruktur for MEP og IP-målinger er skitseret i Figur M3. Oplysninger om instrumentfiltre indberettes i MepFilt-tabellen, mens strømmens bølgeformstype og DC måletidspunktet indberettes i MEPWave-tabellen og derunder pulsens aktuelle form i MEPPulse-tabellen. Oplysninger om de tidsvinduer, der anvendes til de tidslige potentialehenfald, indberettes i MEPIPSetup-tabellen, mens de aktulle målinger af det tidslige potentialehenfald indberettes i MEPIPDat-tabellen, der er relateret til MEPDat-tabellen.

I dokumentationen for PC GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur M3: Skitse af den udvidede datastruktur for MEP og IP data i PC GERDA.

Transient Elektromagnetisk, TEM, sondering er en elektromagnetisk tidsdomæne metode, hvormed man måler, hvorledes resistiviteten varierer med dybden ned til 100 - 150 meter, dog afhængigt af resistivitets- og støjforhold. Måleproceduren for TEM sonderinger består i, at en strømsløjfe (ledning) lægges ud på jordoverfladen (ofte i et kvadrat med en sidelængde på 40 meter) og forbindes med en sender. En modtagerspole placeres i midten af eller uden for strømsløjfen og forbindes til en modtager (Figur T1). En måling foretages ved, at en jævnstrøm – som sendes gennem strømsløjfen – afbrydes meget brat. Dette giver anledning til, at der induceres et elektrisk felt i omgivelserne, som driver en elektrisk strøm i jorden, der vil give anledning til et magnetfelt. Strømmen vil udbrede sig nedad i jorden og ud fra strømsløjfen, mens den henfalder, hvilket medfører, at magnetfeltet også vil henfalde. Dette henfald måles med modtagerspolen. Et målepunkt afspejler til tidlige tider resistivitetsforhold tæt ved overfladen, mens det til sene tider afspejler resistivitetsforhold dybere i jorden.

Der foretages altid en fysisk tolkning af TEM sonderinger inden de anvendes i en geologisk tolkning. Hver enkelt sondering tolkes ved brug af 1-dimensionale jordmodeller. Dette er også tilfældet, selvom sonderingerne ligger tæt langs et profil, idet 2-dimensionale tolkningsrutiner endnu er under udvikling og regnemæssigt er meget tidskrævende.

TEM sonderinger anvendes i stor udstrækning til kortlægning i forbindelse med grundvandsundersøgelser. I en regional kortlægning, hvor bl.a. potentielt nye grundvandsmagasiner afgrænses, placeres sonderinger langs profiler eller spredt ud over en flade med ca. 250 meter mellem sonderingerne. I detailundersøgelser, evt. i forbindelse med etablering af nye kildepladser, reduceres afstanden til 40-100 m mellem sonderingerne. TEM metoden er speciel velegnet til at finde dybden til et godt ledende lag, såsom tertiært ler eller det salte grundvandsspejl.

Figur T1: De oftest anvendte opstillinger ved TEM sondering. Central-loop konfiguration (til venstre) og offset-loop konfiguration (til højre). Strømsløjfen er forbundet til senderen (S), modtagerspolen er forbundet til modtageren (M), og modtager og sender er forbundet med et synkroniseringskabel.

Datastruktur

Et datasæt består enten af én TEM sondering eller et profil (samling) af TEM sonderinger. En sondering inddeles i segmenter, hvortil data, senderstrømsbølgeformen og systemfiltre relateres. Datastrukturen kan rumme både rådata, processerede data og støjmålinger. Datastrukturen for TEM data er skitseret i Figur T2, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et TEM-datasæt indberettes i TemHea-tabellen. Oplysninger om sonderingernes positioner indberettes i TemPos-tabellen. Oplysninger om repetitionsfrekvensen, sender-loopens og modtagerspolens konfigurationer indberettes i TemSeg-tabellen, hvortil segmentets data, senderstrømsbølgeform og systemfiltre relateres i henholdsvis TemDat-tabellen, TemWave-tabellen og TemFilt-tabellen. Figur T3 viser, hvorledes TemSeg-tabellens felter, der beskriver konfigurationen af sender-loop og modtagerspole, er defineret.

I dokumentationen for PC GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur T2: Skitse af datastruktur for TEM data i PC GERDA.
Figur T3: Skitse der viser, hvorledes TemSeg-tabellens felter, der beskriver konfigurationen af sender-loop og modtagerspole, er defineret.

SkyTEM er et målesystem som anvender den transiente elektromagnetiske metode. Senderspolen monteret på en ramme svæver i luften under en helikopter. Modtagespolen og navigationsinstrumenter er ligeledes monteret på rammen. Instrumenterne hænger på wiren som holder rammen. De transiente sonderinger optages stort set kontinuert i to sendermomenter langs flyvelinjen, som sikrer at der både er en overfladenær opløsning af jordlagene og stor indtrængning. Der har været og bliver anvendt forskellige rammestørrelser og dermed senderspole, hvorved der kan opnås indtrængningsdybder mellem 150-300 m afhængig af de geologiske forhold. Samtidig med dataoptagelsen indsamles navigationsdata, hvor positionen måles med GPS, rammens orientering med tiltmetre, og flyvehøjden med altimeter.

Såvel TEM data som navigationsdata processeres. Koblinger til elektiske installationer fjernes fra TEM dataene og disse midles for at reducere støj. Navigationsdata processeres så alle målinger kan tilskrives en flyvehøjde og en orientering af sender- og modtagespole, som indgår i inversionen af data. Inversionen anvender 1D jordmodeller med bånd til nabomodeller, enten langs flyvelinjen eller både langs og mellem flyvelinjer, så der henholdvis opnås en pseudo-2D eller pseudo-3D resistivitetsmodel.

SkyTEM metoden anvendes i stort omfang i grundvandskortlægning, hvor magasinernes udbredelse kortlægges samtidig med at de overliggende lag kortlægges.

De første SkyTEM data er indsamlet i 2003. De tidligeste data findes i proceseret form i TEM-datastrukturen, da det tog et par år at få udviklet data-strukturen for SkyTEM.

Datastruktur

Et SkyTEM datasæt består af sonderinger fra et kortlægningsområde og kan indeholder en lang række flyvelinjer. Alle måleopsætnings- og optageparametre indberettes sammen med såvel rådata som processerede data.

Datastrukturen for SkyTEM data er skitseret i Figur Sk1, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et SkyTEM-datasæt indberettes i SkyHea-tabellen. Overordnet set findes relateret til SkyHea-tabellen, SkySEG-tabellen og underliggende tabeller med oplysninger om måleopsætning, SkyLine-tabellen med flyvelinjeinformation, SkyDevType-tabellen og underliggende tabeller med oplysninger om navigationsinstrumenter og SkySeq-tabellen og underliggende tabeller med både rådata og processerede data for såvel måledata som navigationsdata.

Herunder følger en mere detaljeret beskrivelse af tabelstrukturen. Oplysninger om segmentets (momentets) repetitionsfrekvensen, senderspolens og modtagerspolens konfigurationer, samt parametre relateret til slukkeforløbet og støjniveau indberettes i SkySeg-tabellen, hvortil relateres der senderstrømsbølgeform, systemfiltre, tidsvinduer (gates) og senderspolens nøjagtige geometri i henholdsvis SkySegWave-tabellen, SkySegFilt-tabellen, SkySegTimes-tabellen og SkySegLoop-tabellen.

Oplysninger om flyvelinenummer og type indberettes i SkyLine-tabellen og flyvelinjens position i SkyLinePos-tabellen.

Oplysninger om anvendte navigationsinstrumenter indberettes i SkyDevType og deres position på rammen indberettes i SkyDev-tabellen.

Oplysninger om processeringssekvenser af måledata og navigationsdata indberettes i SkySeq-tabellen, herunder indberettes oplysninger om TEM segment (moment) i SkyDatSeg-tabellen, hvorunder der indberettes segmentets processeringsindstillinger i SkyDatList-tabellen og oplysninger om laterale sektioner af data i SkyDat-tabellen. De specifikke måledata pr. gate indberettes i SkyDatVal-tabellen i en talstreng i et ”blobfelt” enten som rå, processerede eller midlede data sammen med oplysninger om, hvordan tekststrengen læses. Ligeledes under SkySeq-tabellen indberettes oplysninger om Navigationsinstrument i SkyNavDev-tabellen, herunder oplysninger om processeringindstillinger i SkyNavList og laterale sektioner af navigationsdata i SkyNav og herunder igen indberettes de specifikke navigationsdata i SkyNavVal-tabellen i en tekststreng i et ”blobfelt” sammen med oplysninger om, hvordan tesktstrengen læses.

Oplysninger om de processerede datas position, sender- og modtagespoles højde over terrænoverfladen samt senderstrømstyrke indberettes i SkyProcSeg-tabellen og dataene kan indberettes i SkyProcDat-tabellen. Det er i stor grad undladt at læse data ind i SkyProcDat-tabellen, da dataene også kan findes den tabel, som lagrer forwardresponser fra inversionsresultatet af dataene.

I dokumentationen for PC GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

SkyTEM-tabellen-strukturen kan også rumme data indsamlet med andre typer af luftbårne transient elektrokmagnetiske målesystemer.

Figur Sk1: Skitse af datastruktur for SkyTEM data i PC GERDA.

Borehulslogging er en geofysisk metode, der foregår ved nedsænkning af sonder/måleinstrumenter i et borehul. Herved måles forskellige fysiske parametre, som ved en fortolkning kan karakterisere de forskellige, gennemborede jordlag og deres typiske egenskaber.

I forbindelse med grundvandsundersøgelser benyttes en lang række forskellige sondetyper. En af de mest anvendte logtyper er naturlig gamma som måler jordens naturlige radioaktive stråling og som især anvendes til lithologisk tolkning. Også en række forskellige typer af elektriske og elektromagnetiske logs anvendes meget ofte. Fælles er, at de måler jordens resistivitet (eller elektriske ledningsevne) som efterfølgende kan omsættes til en geologisk tolkning. Herudover anvendes forskellige andre logtyper i større eller mindre omfang. Borehullets diameter måles med en mekanisk kaliper sonde, borehulsvæskens temperatur og ledningsevne måles med en ledningsevne sonde og strømning i borehullet måles med en flowsonde. Aktive radioaktive logs benyttes til måling af porøsitet og densitet (ved udsendelse af henholdsvis neutron- og gammastråling) og jordens lydhastighed kan bestemmes med en sonic sonde eller udførelse af et vertikalt seismisk profil (VSP). Endelig findes der nogle mere visuelle logtyper som borehulsvideo, optisk og akustisk televiewer, hvor de to sidstnævnte genererer et henholdsvis optisk og akustisk 360 grader billede af borehulsvæggen ned gennem boringen.

Borehulslogging anvendes i grundvandskortlægningen primært til lithologisk tolkning, stratigrafisk korrelation, præcis placering af filtre og afpropninger, bestemmelse af vandkvalitet, kortlægning af porøsitet, sprækker og indstrømningsmønstre og korrelation med seismiske data. Andre anvendelser i forbindelse med f.eks. indvindings- eller undersøgelsesboringer kan blandt andet være verifikation af boringsopbygning og forureningsudbredelse.

Datastruktur

Et log-datasæt er en samling logs skrevet ind i én las fil. Logs i den samme fil skal være målt inden for samme logging-kampagne i løbet af højest nogle få dage. Logs, der indberettes til Gerda skal være udført i et borehul, der har et DGU nr. Hvis logningen er udført i mere end én stamme i borehullet, skal de respektive logdata indberettes som separate log-datasæt. Hvis der sker udvikling af boringen i løbet af logging-kampagnen, skal logs fra hvert stadie indberettes som individuelle log-datasæt, da boringsoplysningerne i modsat fald ikke ville være dækkende for alle logs i datasættet. Et log-datasæt indeholder enten dybde- eller tidsrelaterede kurver. Hvis kurverne er tidsrelaterede, skal alle data i datasættet være målt i samme dybde. Hvis data er målt i forskellige dybder, skal data fra hver dybde indberettes som individuelle datasæt. Borehullets placering (dvs. utm-koordinater og kote) er registreret i Jupiter, og skal derfor ikke indberettes sammen med log-datasættet.
Datastrukturen for log data er skitseret i Figur L1, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet, indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et log-datasæt indberettes i LogHea-tabellen. Oplysninger om hver enkelt logkurve og de enkelte datapunkter indberettes henholdsvis i LogCurve-tabellen og LogDat-tabellen.

I dokumentationen for PC-GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur L1: Skitse af datastruktur for Log data i PC GERDA.

Refleksionsseismik er en metode, hvormed man kortlægger geologiske laggrænser i undergrunden. Metoden giver således detaljeret information om de enkelte lags geometri og struktur. Måleproceduren består i frembringelse af lydbølger på, eller umiddelbart under, jordoverfladen og efterfølgende registrering af de signaler som først transmitteres ned gennem jorden og siden reflekteres og transmitteres tilbage til jordoverfladen. Refleksionerne genereres ved grænserne mellem lag med forskelle i lydhastighed og/eller densitet. Styrken af en refleksion fra en grænse mellem 2 lag bestemmes af refleksionskoefficienten for laggrænsen (R) som er en funktion af lydhastigheden (V) og densiteten (ρ) i de to lag (1) og (2):

R = (V2ρ2 – V1ρ1) / (V2ρ2 + V1ρ1)

Det er ikke udelukkende lithologiske ændringer som giver anledning til reflekterende laggrænser. Ændringer i aflejringsforholdene kan betyde variationer i lydhastighed og densitet som giver anledning til refleksioner fra laggrænser mellem lag med samme lithologi. Typisk siger man, at refleksionsseismik afbilder stratigrafiske flader snarere end lithologiske grænser forstået på den måde, at det er ophold i sedimentation og ændring af aflejringsforhold der giver anledning til de variationer i hastighed og densitet som medfører refleksioner. Man kan også sige at laggrænserne repræsenterer hiati af større eller mindre tidslig udstrækning.

Styrken og tidsforsinkelsen af de reflekterede lydbølger registreres ved jordoverfladen med bevægelsesfølsomme geofoner som placeres på en lang række. Lydbølgerne kan frembringes ved hjælp af f.eks. en sprængladning, en faldhammer eller en vibrator. Ved at foretage gentagne lydfrembringelser langs rækken af geofoner og registrere de reflekterede signaler kan man ved hjælp af databehandling synliggøre laggrænserne, så de fremstår tydeligt på det endelige seismiske profil. Længdeaksen på et seismisk profil er i meter, mens dybdeaksen er i to-vejs rejsetid.

Refleksionsseismik anvendes i stor udstrækning til kortlægning i forbindelse med grundvandsundersøgelser. Metoden er særlig velegnet i forbindelse med problemstillinger, hvor der kræves en god strukturel opløsning og anvendes blandt andet til kortlægning af udbredelsen af dybe tertiære grundvandsmagasiner i form af afgrænsede deltaaflejringer, begravede kvartære dale og forkastninger. En fordel ved metoden fremfor mange andre geofysiske undersøgelsesmetoder er stor indtrængningsdybde kombineret med høj opløselighed. Således kan enheder helt ned til 10-20 meters tykkelse skelnes selv i flere hundrede meters dybde.

Datastruktur

Et seismik-datasæt svarer til mindst én processeret version af de seismiske data (en SegY fil) og en dertil hørende præsentationsfil i jpg-format (foretrukket) eller pdf-format. Som minimum skal der indberettes dén efterprocesserede stack, som vurderes at være optimal til kortlægningen - denne benævnes final stack. Der anmodes om, at der leveres en migreret stack (migrated stack), som er baseret på den indberettede final stack.

Af hensyn til kvalitetssikring samt eventuelle alternative fremstillinger af de stackede data leveres yderligere to stack versioner, hvor nærmere specificerede processer er udeladt. Disse benævnes basal stack (basic stack) og ikke-efterprocesseret stack (full stack). Hvis der findes en dybdekonverteret stack (depth converted stack) bedes denne også leveres. Alle stackede seismiske data leveres som SegY filer med tilhørende præsentationsfiler i jpg-format eller i pdf format. Et datasæt kan således bestå af op til 5 SegY filer svarende til 5 forskellige processeringer af de samme data. De stackede data skal leveres således at CDP positioner, terrænkoter, seismisk datum, overflade modellen for de statiske korrektioner samt eventuelle generelle tidsforskydninger er indlejret i de seismiske data.

De digitale stackede data ledsages af en beskrivende tekstfil, én StackInfo fil. Denne indledes med en kopi af RawInfo filen og efterfølges af en listning af væsentlige elementer i processeringen, samt oplysninger der er nødvendige for udnyttelsen af de digitale stack data. Herunder angives hvilke informationer, der er indlejret på angivne positioner i de seismiske SegY filer. Endelig skal StackInfo filen indeholde oplysninger om projektion samt højdesystem. Stack-Info filen skal således indeholde alle faktuelle oplysninger, der er relevante for brugen af de digitale stackdata.

Hvis der findes lydhastighedsfil bedes denne også leveres. Derudover er det muligt at indberette en processeringsrapport.

For yderligere specifikationer til levering af stackede seismiske data, se Vejledning til kravspecifikationerne for refleksionsseimiske data optaget i forbindelse med hydrologiske undersøgelser.

Et datasæt skal altid knyttes til en seismisk linie i GERDA. Et projekt kan indeholde mange seismiske linier, hvilket skal forstås som de faktuelt opmålte linier. En seismisk linie er kendetegnet ved at have et navn, en start- og en slutdato samt have tilknyttet nogle optage parametre og instrumenter (oprettes via indberetnings-siden). Der kan godt knyttes flere SegY filer til samme linie, hvis disse repræsenterer forskellige processeringer eller forskellige segmenter af linien. Det er p.t. ikke muligt at knytte SegY filer til flere seismiske linier. I tilfælde, hvor dette måtte være aktuelt, anbefales det at knytte SEGY filen til den første linie og så vha. note feltet beskrive hvilke andre linier, der har været anvendt ved processeringen.

Datastrukturen for seismiske data er skitseret i Figur Se1, samt relateret til feltsituationen og data. Oplysninger, som er generelle for datasættet, indberettes i Dataset-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for et seismisk profil inklusiv oplysninger om final stack indberettes i SeiHea-tabellen. Oplysninger om de øvrige processinger lagres i SeiStackFile-tabellen og de enkelte CPD-punkter indberettes SeiCDPPosition-tabellen. Oplysninger om den seismiske line indberettes i SeiLine-tabellen. Herunder indberettes instrumentoplysninger, optageparametre og rådatafiler i henholdsvis SeiLineInstrument-tabellen, SeiAcquiSet-tabellen og SeiRawdataFile-tabellen.

I dokumentationen for PC-GERDA formatet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur Se1: Skitse af datastruktur for reflektionsseismiske data i PC GERDA.

Den én-dimensionale (1D) jordmodel anvendes til tolkning af geoelektriske sonderingsdata og TEM sonderingsdata ved brug af invers modellering. Der antages, at jordlagene kan beskrives som horisontale planparallelle lag. En ”fålagsmodel” er normalt kendetegnet ved at modellen består af få lag, hvor både lagresistivitet og lagtykkelse er frie parametre (Figur 1D1). En ”mangelagsmodel” består af mange lag med faste laggrænser, hvor det kun er lagresistiviteterne der bestemmes; dog med begrænsninger for hvor meget resistiviteten kan variere fra lag til lag. Inden for de senere år er det blevet almindeligt at tolke et profil af sonderingsdata (f.eks. PACES eller MEP) med 1D modeller, hvor 1D modellerne har bånd til nabomodellernes modelparametre en såkaldt Lateral Constraint Inversion, LCI. Ligeledes tolkes SkyTEM data enten med 1D modellerne har bånd til nabomodellernes modelparametre langs flyvelinejen (LCI) eller både langs flyvelinjen og naboflyvelinjer (SCI).

Figur 1D1: Et eksempel på en 1D model. Denne 4-lagsmodel er en tolkning af en TEM sondering.

Når der tolkes Induceret Polarizations (IP) data eller Magnetisk resonans sonderings (MRS) data indgår der flere parametre i modelresultatet. En inversion af IP data resulterer i en jordmodel beskrevet ved resistivitet, chargeabilitet og evt. to øvrige Cole-Cole parameter. En inversion af MRS data resulterer typisk i en jordmodel over vandindhold og evt. et par yderligere parametre.

Datastruktur

Et model-datasæt består enten af én 1D model eller en samling af 1D modeller, som evt. har bånd til nabomodellerne (LCI eller MCI tolkninger). Modellen kobles med ét eller flere allerede i GERDA eksisterende datasæt. Yderligere kobles modelpositionerne med eksisterende datasætpositioner for Wenner, PACES eller TEM data. For MEP data oprettes der i model-datastrukturen en tabel over hvilke MEP datapunkter, der indgår i den specifikke 1D model.

Datastrukturen for 1D vertikale modeller er skitseret i Figur 1D2, samt relateret til model og data. Oplysninger, som er generelle for model-datasættet indberettes i Model-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for en 1D vertikal model indberettes i OneDVMod-tabellen. Oplysninger om 1D modellens position og modelparametre i hvert lag indberettes i henholdsvisODVPos-tabellen og ODVLayer-tabellen. Oplysninger om indstilling af tolkningsprogrammet gældende for hele 1D modellen eller gældende for det enkelte lag samt bånd mellem modelparametre indberettes i henholdsvis ODVPoSet-tabellen, ODVLaSet-tabellen eller ODVLaCon-tabellen. Identifikationen af det eller de tolkede datasæt indberettes i ODVMoDSe-tabellen, mens koblingen mellem modelposition og datasætposition indberettes i ODVPDSEP-tabellen. Modellens forwardrespons indberettes i ODVFwRes-tabellen. Hvis 1D modellen er en tolkning af data fra et MEP profil tildeles de anvendte datapunkter en datasætposition i ODVMepPo-tabellen og de enkelte datapunkter listes i ODVMepDa-tabellen (Figur 1D3).

For at tolkninger af IP og MRS data kan indberettes til GERDA, er 1D modelstrukturen udvidet med en dynamsisk lagparameter tabel. Ligeledes er forward respons delen udvidet med en tabel der kan rumme tidsserier relateret til de enkelte datapunkter på sonderingskurven. Figur 1D4 illustrer, hvorledes de yderligere modelparametre samt tidsserieforwardresponserne håndteres.Oplysninger om modelparametre, som ikke er resistivitet, lagres i ODVSupplLayer-tabellen og ODVSupplLayerParam-tabellen, hvor der i ODVSupplLayer-tabellen angives, hvor mange lag og parametre modellen indeholder, mens ODVSupplLayerParam-tabellen angiver modelparameter i form af en kode og modelparameterens værdi. Selve modelparameteren listes i en kodeliste. Oplysninger om forwardresponser, der består af tidsserier for hvert sonderingspunkt indberettes i ODVFwResTimeSeries-tabellen, som er relateret til ODVFwRes-tabellen.

I dokumentationen for PC-GERDA formattet er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur 1D2: Skitse af datastrukturen for 1D-modeller i PC GERDA.
Figur 1D3: Skitse af sammenhængen mellem GERDA datasætdelen og modeldelen for MEP data og en tolkning af disse med 1D-modeller.
Figur 1D4: Skitse af datastrukturen for 1D-modeller i PCGerda, hvor den er udvidet til at indeholde tolkninger og modelresponser fra IP og MRS data.

Den to-dimensionale jordmodel anvendes til tolkning af geoelektriske profildata, f.eks. MEP data. Oftest anvendes tolkningsmetoder, hvor modellen opdeles i en række celler og resistiviteten estimeres for hver celle samtidig med, at der stilles krav om, hvor meget resistiviteten må variere cellerne i mellem (Figur 2D1).

Figur 2D1: Et eksempel på en 2D model, hvilket her er en tolkning af et MEP profil målt med basiselektrodeafstand på 2 m.

Et model-datasæt består af én 2D model. Modellen kobles med ét eller flere i GERDA allerede eksisterende datasæt. Datastrukturen for 2D vertikale modeller er skitseret i Figur 2D2, samt relateret til model og data. Oplysninger, som er generelle for model-datasættet indberettes i Model-tabellen, mens generelle oplysninger specifikt for en 2D vertikal model indberettes iTwoDVMod-tabellen. Modelcellerne beskrives i en lokalt 2D koordinatsystem med en lateral afstandsakse, der følger profilet langs terrænoverfladen og en vertikal akse, der angiver højder som kote eller dybde. Den lokale afstandsakse relateres til utm-koordinater og kote i knækpunkter i profil og terrænforløb og indberettes i TDVPrPoi-tabellen. Hver enkelt modelcelles resistivitet, midtpunkt og evt. hjørnepunkter indberettes i TDVCell-tabellen. Oplysninger om indstillinger af tolkningsprogrammet indberettes i TDVMoSet-tabellen. Oplysningen om hvilket eller hvilke datasæt, modellen er en tolkning af, angives i TDVMoDSe-tabellen og modellens forwardrespons indberettes i TDVFwRes-tabellen.

I dokumentationen for PC GERDA er alle tabeller og felter beskrevet.

Figur 2D2: Skitse af datastrukturen for 2D modeller i PC GERDA.

GERDA-postkassen