Determinação do Conteúdo de Água no Solo Usando Radar de Penetração Terrestre Digital

Resumo: Avaliamos o potencial de um radar de penetração terrestre digital (GPR) para a determinação da umidade do solo. O radar de penetração terrestre oferece uma forma rápida e não destrutiva de estimar a constante dielétrica do solo e pode ser uma ferramenta interessante para mapeamento de umidade do solo a baixo custo. Foram considerados dois modos de operação: (i) o modo de superfície, onde a propagação do sinal entre as antenas colocadas na superfície foi estudada; (ii) o modo aéreo, onde as antenas são levantadas a 5-15 m acima da superfície do solo. Variáveis que descrevem a resposta do GPR foram definidas e relacionadas à umidade do solo. Demonstrou-se, a partir de experimentos de campo, que as medições de GPR realizadas a 200 MHz em ambos os modos são principalmente afetadas pela umidade na camada de solo superficial de 10 a 20 cm. No modo de superfície, o erro obtido na umidade do solo após calibração foi inferior a 0,03 m³/m³. No modo aéreo, as estimativas de umidade do solo foram menos precisas (0,046 m³/m³). A caracterização da perda de difusão de onda precisa ser aprimorada para obter uma medição de GPR independente de altitude.