Tomografía de resistividad eléctrica
La tomografía de resistividad eléctrica ( ERT ) o imágenes de resistividad eléctrica ( ERI ) es una técnica geofísica para obtener imágenes de estructuras subterráneas a partir de mediciones de resistividad eléctrica realizadas en la superficie o mediante electrodos en uno o más pozos . Si los electrodos están suspendidos en los pozos, se pueden investigar secciones más profundas. Está estrechamente relacionado con la técnica de imagen médica de la tomografía de impedancia eléctrica (TIE), y matemáticamente es el mismo problema inverso . Sin embargo, a diferencia de la EIT médica, la ERT es esencialmente un método de corriente continua. Un método geofísico relacionado,polarización inducida (o polarización inducida espectral ), mide la respuesta transitoria y tiene como objetivo determinar las propiedades de cargabilidad del subsuelo.
Las mediciones de resistividad eléctrica se pueden utilizar para la identificación y cuantificación de la profundidad del agua subterránea, la detección de arcillas y la medición de la conductividad del agua subterránea. [1]
La técnica evolucionó a partir de técnicas de prospección eléctrica que son anteriores a las computadoras digitales, donde se buscaban capas o anomalías en lugar de imágenes. Los primeros trabajos sobre el problema matemático en la década de 1930 asumieron un medio en capas (ver, por ejemplo, Langer, Slichter). Andrey Nikolayevich Tikhonov , mejor conocido por su trabajo sobre la regularización de problemas inversos, también trabajó en este problema. Explica en detalle cómo resolver el problema ERT en un caso simple de medio de 2 capas. Durante la década de 1940, colaboró con geofísicos y sin la ayuda de computadoras descubrieron grandes depósitos de cobre. Como resultado, recibieron un Premio Estatal de la Unión Soviética.
Cuando las computadoras adecuadas estuvieran ampliamente disponibles, el problema inverso de ERT podría resolverse numéricamente. El trabajo de Loke y Barker en la Universidad de Birmingham fue una de las primeras soluciones de este tipo y su enfoque todavía se utiliza ampliamente.
Con el avance en el campo de la tomografía por resistividad eléctrica (ERT) de 1D a 2D y hoy en día 3D, ERT ha explorado muchos campos. Las aplicaciones de ERT incluyen la investigación de fallas, la investigación del nivel freático, la determinación del contenido de humedad del suelo y muchas otras. En el procesamiento de imágenes de procesos industriales, la ERT se puede utilizar de manera similar a la EIT médica, para obtener imágenes de la distribución de la conductividad en los recipientes y tuberías de mezcla. En este contexto, generalmente se le llama Tomografía de Resistencia Eléctrica , enfatizando la cantidad que se mide en lugar de la imagen.
La resistividad del suelo , medida en ohmios-centímetros (Ω⋅cm), varía con el contenido de humedad y los cambios de temperatura. En general, un aumento de la humedad del suelo da como resultado una reducción de la resistividad del suelo. El fluido de los poros proporciona la única ruta eléctrica en las arenas, mientras que tanto el fluido de los poros como las partículas cargadas en la superficie proporcionan rutas eléctricas en las arcillas. Las resistividades de los suelos húmedos de grano fino son generalmente mucho más bajas que las de los suelos húmedos de grano grueso. La diferencia de resistividad entre un suelo seco y un suelo saturado puede ser de varios órdenes de magnitud. [2]
