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SALT - Engenharia e Meio Ambiente LTDA

GEOFÍSICA AQUÁTICA   —   Serviços de batimetria, sonar de varredura lateral e perfilagem sísmica

Sonar de Varredura lateral (Imageamento Acústico)

O imageamento acústico ou sonografia por Sonar de Varredura Lateral (Side Scan Sonar) tem como objetivo a aquisição de uma imagem da superfície do fundo como alternativa às técnicas aplicadas nos mapeamentos terrestres. Técnicas como imagens de satélite ou aerofotogrametria têm um uso limitado em ambientes submersos devido às restrições físicas impostas à penetração da luz na água.

O princípio da sonografia por Sonar de Varredura Lateral está baseado na emissão de um sinal acústico comumente superior a 100 kHz na forma de um feixe com abertura estreita na direção longitudinal (paralela à de navegação; <2°) e larga na perpendicular (40–50°).Os mesmos transdutores que emitem sinal acústico são também responsáveis pela recepção do sinal refletido (ou retroespalhado) pela superfície do fundo.

O sinal acústico de alta frequência emitido pelo sonar de varredura lateral não penetra através das camadas sedimentares. Porém, permite a obtenção de imagens da superfície de fundo, possibilitando a observação detalhada de estruturas sedimentares, contatos litológicos ou objetos diversos.

São dois mecanismos básicos que permitem que os sinais emitidos pelo Sonar de Varredura Lateral (Side Scan Sonar) retornem ao transdutor: reflexão especular e backscattering (retroespalhaento).

A reflexão está relacionada com o sinal que atinge a superfície de fundo e retorna diretamente ao transdutor. Já o retroespalhamento é um fenômeno relacionado com a interação entre as ondas acústicas e a textura do material do fundo, e que pode ser entendido com uma reflexão difusa em que a energia é forçada a se desviar da trajetória em linha reta, devido à presença de inconformidades em seu caminho.

Superfícies extremamente homogêneas favorecerão um baixo retorno dos sinais; superfícies heterogêneas, rugosas, propiciarão retorno de sinal com maior energia, já que neste caso, é mais provável a existência de micro áreas ou rugosidades com faces voltadas para o transdutor.

Considerando a situação limite de uma superfície de fundo horizontal lisa, os sinais acústicos não retornariam ao transdutor, como na figura abaixo. A presença de irregularidades na superfície do fundo é que proporcionará o espalhamento.


Modelo conceitual dos macanismos de reflexão e de espalhamento do sinal acústico

Os sinais provindos da superfície do fundo são gravados à medida que chegam ao registrador, de modo que os sinais oriundos de pontos mais próximos são gravados primeiro, e os mais distantes posteriormente, compondo desta forma uma imagem do fundo da área investigada, que recebe o nome de sonograma.

Posteriormente, na etapa de processamento, é montado um mosaico com os sonogramas adquiridos em campo de forma a se obter uma única imagem de toda a área investigada.

O uso do Sonar de Varredura Lateral permite o reconhecimento de eventuais corpos semienterrados (estruturas antrópicas, afloramentos rochosos) que não são detectáveis por meio dos perfiladores sísmicos, assim como estruturas sedimentares que refletem a hidrodinâmica do local, como pode ser observado nas figuras abaixo.


Contato litológico identificado em sonograma.


Sonograma adquirido com Sonar de Varredura Lateral mostrando as pilastras de um píer, alguns detritos no fundo e algumas rochas desmoronadas na extremidade de um quebra-mar.

A grande vantagem da utilização conjunta do imageamento por Sonar de Varredura Lateral com sísmica é justamente o auxílio ao mapeamento de estruturas que possam ter porções afloradas e soterradas. Na figura a seguir, observa-se à direita o afloramento do embasamento acústico e à esquerda a identificação de afloramento rochoso, podendo-se fazer a correlação entre os dois métodos.


Esquerda, imagem obtida por Sonar de Varredura Lateral mostrando afloramento rochoso. Direita, seção sísmica interpretada com auxílio da imagem de Sonar

Instrumentação da sonografia

  • Frequências de 100 e 400 kHz, abertura do feixe de até 150 m

Soluções em sonografia

  • Análise e caracterização da superfície do fundo (sedimentos e contatos litológicos)
  • Inspeção do leito subaquático e subsídios para obras
  • Análise de impacto (arrasto, dragas)
  • Mapeamento de habitats e monitoramento de biota
  • Monitoramento de deposição de sedimentos em reservatórios
  • Estudos de assoreamento e erosão de margens
  • Investigação de sítios arqueológicos

Produtos sonográficos

  • Sonogramas interpretados com mosaicos e alvos específicos (pilares, naufrágios, rochas, objetos, entre outros)
  • Imagens vetorizadas e raster

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