Tillämpade ytnära geofysiska metoder: teori, inhämtning och bearbetning med anpassningar till olika forskningsfrågor
Near-Surface Applied Geophysical Methods: Theory, Acquisition and Processing with Adaptations to Different Research Questions

VTG005F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2022
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2022-01-19

Allmänna uppgifter

Avdelning: Teknisk geologi
Kurstyp: Ren forskarutbildningskurs
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursens syfte är att ge studenten möjlighet att självständigt arbeta med tillämpningar och kritisk granskning av ytnära geofysiska metoder. Ett flertal geofysiska tekniker kan tillämpas på olika geologiska, hydrogeologiska, miljörelaterade, tekniska eller arkeologiska frågeställningar. Kursen utvecklar studentens förståelse för de viktigaste teoretiska principerna, vilket är nödvändigt för en framgångsrik användning av geofysiska metoder i verkliga situationer och för att kunna tolka resultaten. En viktig del av kursinnehållet består av experimentella aktiviteter i fält, där geofysiska data, relaterade till utvalda problemställningar, samlas in, bearbetas och tolkas. Kursen anpassas till studentens individuella önskemål vad gäller projektuppgift, val av geofysisk metod, bearbetningsprogram och tolkning.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• • Förstå de grundläggande koncepten hos de vanligaste geofysiska teknikerna.
• • Ha teoretisk kunskap om de fysikaliska fenomen som metoderna utnyttjar.
• • Förstå, baserat på den valda uppgiften, vilka metoder som är lämpligast, samt deras begränsningar.
• • Förstå hur upplösning och datakvalitet kan påverka tillförlitligheten i tolkningen av resultaten.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• • Ha förmåga att föreslå den mest relevanta geofysiska metoden för ett visst ändamål.
• • Visa förmåga att oberoende kunna planera en geofysisk undersökning, med hänsyn till undersökningens mål, logistiska överväganden och önskad detaljupplösning.
• • Självständigt kunna genomföra och bearbeta data från en geofysisk fältundersökning.
• • Visa förmåga att kritiskt granska resultat från en geofysisk undersökning, och kunna urskilja vilken information som erhållits från en viss teknik, och vad som kvarstår att detektera.
• • Kunna kommunicera på en kvalificerad nivå med forskare och branschverksamma inom olika områden vad gäller geofysiska metoder och deras tillämpningar.
• • Ha förmåga att kunna skapa en oberoende, kvalificerad och balanserad värdering vad gäller användning av geofysiska mätningar i samband med doktorandens egna forskningsfrågor.
• • Kunna hantera och ha förmåga att självständigt fördjupa sina kunskaper i användningen av de vanligaste programvarorna för datahantering, bearbetning och analys.
• • Ha förmåga att formulera en forskningsfråga relaterad till tillämpningen av geofysiska metoder och förstå vilka verktyg som krävs för att besvara den.
• • Demonstrera djup förståelse för och förmåga att diskutera hur kvaliteten på de uppmäta data, valet av mätinställningar och bearbetningsparametrar kan påverka trovärdigheten i forskningsarbetet och resultatens kvalitet.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• • Kritiskt kunna granska geofysiska data för att skapa ny kunskap och nya insikter.
• • Kunna motivera val av metod(er) för olika forskningsfrågor och kunna diskutera nackdelar och begränsningar.

Kursinnehåll

Kursdeltagarna kommer att lära sig grunderna rörande geofysiska metoder och fallstudier genom litteraturstudier och ett seminarium. Detta ger dem möjlighet att föreslå ett kursprojekt inom området tillämpad geofysik, anpassat till deras individuella intressen och mål (t ex relaterat till arkeologiska frågeställningar, hydrogeologisk prospektering, samhällsbyggnad eller miljöteknik). Alternativt kan ett kursprojekt föreslås av lärarna. I kursprojektet skall deltagarna tillämpa de kunskaper och färdigheter de tillägnat sig i början av kursen på en egenvald forskningsfråga. Denna skall formuleras, och metoder och verktyg för att besvara den skall väljas och motiveras. Deltagarna skall genomföra mätningar, databearbetning och analys, och diskutera kvalitet, tillförlitlighet och begränsningar i samband med detta. Vid kursens slut förväntas studenterna sammanställa sina resultat i en rapport, som ska genomgå kollegial granskning samt presenteras och diskuteras vid slutseminariet. Fältarbetet planeras som en interaktiv insats med en handledare, där geofysiska tekniker och insamlingsparametrar diskuteras. Kursprojektet innehåller praktisk färdighetsträning i användandet av programvaror, som tillhandahålls av handledaren. Uppläggning Del 1: Teori för geofysiska metoder (teori och fallstudier från litteraturen) • Introduktion till geofysiska metoder • Litteraturstudie med inriktning på geofysiska egenskaper, metoder, signalbehandling och inversionsteori (anpassat till utvalda metoder och studentens intressen). • Litteraturstudie med inriktning på fallstudier, anpassat till studentens intressen. Del 2: Seminarium om geofysiska metoder, geofysiska undersökningar och fallstudier • Seminarium, baserat på litteraturstudierna, om tillämpade geofysiska metoder och utvalda fallstudier. • Diskussion om kritiskt förhållningssätt till geofysiska resultat. Del 3: Demonstration av instrument och databearbetningstekniker • Instrumentdemonstrationer. • Databearbetningsmetoder demonstreras. Del 4: Formulering av forskningsfrågor för projektarbetet • Forskningsfrågorna för det kommande projektarbetet formuleras. Del 5: Projektplanering • Projektarbete: Planering inför geofysiskt fältarbete kring formulerade forskningsfrågor. Del 6: Fältarbete och databehandling • Fältarbete, med insamling av mätdata • Bearbetning och inversion av mätdata • Datavisualisering och tolkning Del 7: Projektarbete och rapportering • Rapportskrivning Del 8: Kollegial granskning och slutpresentation • Kollegial granskning av rapporterna. • Presentation av projekten för andra studenter. • Seminarium: Slutlig presentation, diskussion och utvärdering.

Kurslitteratur

• Milsom, J. & Eriksen, A.: Field Geophysics. John Wiley & Sons, 2011. ISBN 9781119956907.
• Reynolds, John M.: An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley and Sons, 2011. ISBN 9780470975442.
• Knödel, K., Lange, G. & Voigt, H.: Environmental Geology: Handbook of Field Methods and Case Studies. Springer, 2007. ISBN 9783540746690.
• Kirsch, R.: Groundwater Geophysics: A Tool for Hydrogeology. Springer Science & Business Media, 2006. ISBN 9783540293873.
• Oswin, J.: A Field Guide to Geophysics in Archaeology. Springer, 2010. ISBN 9783642095399.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, övningar, projekt. Fältövningar

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna. För godkänt resultat skall doktoranden • Ha deltagit på minst 80% av de schemalagda aktiviteterna • Med godkänt resultat ha färdigställt och presenterat projektarbetet. • Ha granskat en annan projektrapport samt deltagit vid slutseminariet.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: Doktorander som ska ha uppnått minst 25% av kraven för sin doktorsexamen och förväntas ha ett allmänt intresse för (geo-) fysik.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:

• Tina Martin <tina.martin@tg.lth.se>
• Matteo Rossi <matteo.rossi@tg.lth.se>