Original paper

Applications of capacitive resistivity measurements with the OhmMapper

Ziekur, Regine; Grelle, Thomas

Abstract

Electrical resistivity or conductivity in the subsurface is mainly measured using power input and measurement electrodes stuck into the ground to create a conductive coupling. In addition to the great deal of time involved in carrying out this measurement, it is rarely possible to do surveys over paved ground. An alternative is to generate the electric field through a capacitive coupling using line electrodes. This is the principle behind the OhmMapper™, which operates with an alternating current of 16.5 kHz and automatically adjusts the level of input power to the subsurface conditions. However, the system is only suitable for dipole-dipole arrangement measurements. By using line electrodes with different lengths and changing the separations, it is possible to vary the penetration depth, which can extend down to max. 20 m (after Geometrics Inc).On the basis of some selected examples the possibilities of different employment are shown comprising the discovery of geological structures, soil structures in agricultural geology, construction prospecting and prospecting of peat layers.The OhmMapper™ is suitable for carrying out preliminary surveys over large areas and is an effective support of GPR measurements.

Kurzfassung

Die herkömmlichen geoelektrischen Verfahren, mit denen die Verteilung des spezifischen elektrischen Widerstandes im Untergrund bestimmt wird, arbeiten mit stationären Elektrodenpositionen. Der zeitliche Aufwand dieser Messungen ist beträchtlich und auf versiegelten Flächen selten durchführbar. Eine Alternative besteht in der Erzeugung des elektrischen Feldes durch kapazitive Ankopplung mittels Linienelektroden. Dieses Prinzip ist bei dem Gerät ,,OhmMapper™ realisiert, das mit einer Wechselspannung von 16,5 kHz arbeitet und die Stärke der Stromeinspeisung automatisch den Untergrundverhältnissen anpasst. Das System lässt - im Gegensatz zu den anderen Verfahren - nur Messungen in der Dipol-Dipol-Anordnung zu. Durch den Einsatz unterschiedlich langer Linienelektroden und durch Veränderung der Abstände zwischen Sender und Empfänger kann die Eindringtiefe variiert werden. Nach Angaben des Herstellers liegt sie maximal bei ca. 20 m.Anhand von einigen ausgewählten Beispielen werden die Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche Fragestellungen aufgezeigt. Dazu zählen die Suche nach geologischen Strukturen, Bodenstrukturen in der Landwirtschaft, Bauwerkuntersuchungen und die Erkundung von Torflagerstätten.Der OhmMapper™ bietet sich für großflächige Übersichtsmessungen an und kann das Georadar wirkungsvoll unterstützen.

Keywords

capacitive resistivityohmmapper tradegeological structuresagriculturedyke plantspeat layers