DE602005002780T2 - Abhörverfahren des oberflächennahen Bodenbereiches oder des Untergrundes zur Detektion von lokalen Heterogenitäten - Google Patents

Abhörverfahren des oberflächennahen Bodenbereiches oder des Untergrundes zur Detektion von lokalen Heterogenitäten Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abhören des oberflächennahen Bodenbereiches und/oder des Untergrundes zur Detektion von örtlichen Heterogenitäten des Bodens, wie insbesondere Hohlräume, unterirdische Leitungen oder Druckentlastungszonen im Erdboden oder im Untergrund, bei welchem Aufzeichnungen und Analysen der seismischen Daten durchgeführt werden, die mit Hilfe eines seismischen Kabels gesammelt werden, umfassend N Sensoren für seismische Daten, die auf all seiner Länge um eine Entfernung DX voneinander beabstandet sind, wobei das besagte Kabel mit Mitteln zur Bearbeitung der seismischen Daten, die im Bereich von allen N Sensoren registriert wurden, verbunden sei.
  • Eine solche Erfindung wird ihre Anwendung in den Bereichen der Geophysik und der seismischen Erkundung finden und hat zum Hauptziel, die Ermittlung von Heterogenitäten des Geländes, die einen folgenreichen Risikofaktor für die Tätigkeiten auf der Oberfläche darstellen könnten, im Erdboden und/oder im oberflächennahen Bodenbereich zu erlauben.
  • Die Vorerkundung der Böden erlaubt in der Tat, zahlreiche Probleme zu erfassen, die sich bei der Planungsarbeit und Implementierung im Tiefbau stellen können; somit stellen die Detektion von Hohlräumen unterhalb der Strebfront einer Tunnelvortriebsmaschine, die Ortung von unterirdischen Leitungen im städtischen Boden oder der Eignungsnachweis der Formationen vor dem Ziehen eines langen Grabens Beispiele für unerlässliche Untersuchungen sowohl für die gute Abwicklung der betreffenden Bauobjekte als auch für die Zuverlässigkeit der fertig gestellten Bauwerke dar.
  • Außerdem ist es ebenfalls dienlich, eine Erkundung der Böden und/oder der Untergründe bei der Begutachtung oder Instandhaltung von Tiefbauwerken auszuführen, denn die Eigenschaften eines Geländes im Allgemeinen den Zusammenhang zwischen der Ursache eines möglichen Schadens und den korrektiven Maßnahmen bilden, die man sich vornimmt, einzusetzen, um sie zu verhindern oder zu beheben. Somit ist zum Beispiel die Feststellung von Hohlräumen, die Bettungsverformungen oder örtliche Bettungszusammenstürze unter den Eisenbahnlinien verursachen könnten, ein gängiger und grundlegender Arbeitsvorgang, erlaubend, sofort deren Aufschüttung durchzuführen und schwerwiegende Eisenbahnkatastrophen zu vermeiden.
  • Der Aufschluss und die Charakterisierung der Heterogenitäten des Erdbodens oder des nahen Untergrundes bilden folglich eine enorme wirtschaftliche Herausforderung.
  • Es gibt heutzutage zwei Kategorien von Erkundungsmitteln, die benutzt werden, um Untersuchungen dieser Art durchzuführen: die Methoden der Feldforschung, die darin bestehen, Proben zu entnehmen, indem Schächte oder Gräben ausgegraben werden, oder indem Bohrungen ausgeführt werden, und die Verfahren zum Messen "in situ", basierend auf der Messung einer physikalischen Kenngröße des Geländes, zu denen die geophysikalische Untersuchungen gehören.
  • Diese Letzteren werden herkömmlich nach verschiedenen Verfahren durchgeführt, die gegenwärtig wohlbekannt sind, und in Abhängigkeit von den Beanspruchungen des Geländes oder den besonderen, vorab durch die Verdingungsunterlagen festgelegten Zielsetzungen ausgewählt.
  • Somit erlaubt die elektrische Prospektion, die darin besteht, Strom einzuspeisen und im Bereich der Empfangselektroden die Werte des spezifischen elektrischen Widerstands des Untergrundes zu messen, unter anderem die Tiefe der Unstetigkeiten zu bestimmen, die Böden mit im Allgemeinen unterschiedlichen Beschaffenheiten trennen.
  • Die Technik der Mikrogravimetrie, basierend auf der Bestimmung der Dichte eines Massivs oder der Tiefe einer Zone, die mit Materialien unterschiedlicher Dichte bedeckt ist, ist außerdem das eine von den Mitteln, die für die Vorbeugung der Einsturzgefahr und für die Lokalisierung von unterirdischen Hohlräumen benutzt werden.
  • Ein weiteres bekanntes Verfahren, erlaubend, ein Bild von dem Untergrund zur Verfügung zu stellen, besteht noch darin, ein Georadar zu benutzen.
  • Schließlich werden die seismischen Methoden der Reflexion und Refraktion weitgehend benutzt, um die elastischen Eigenschaften der Felsengesteine zu untersuchen, um zwischen porösen oder brüchigen Felsengesteine und kompakten Felsen, zwischen gesättigtem und nicht gesättigtem Gestein oder zwischen beweglichen Formationen und konsolidierten Formationen zu unterscheiden. Die bei der Anwendung dieser beiden Verfahren ausgeführten Messungen stellen die Strecken, die im Untergrund von den durch seismische Quellen wie Explosionen erzeugten Wellen gefolgt werden, und die Geschwindigkeiten der Verlagerung dieser seismischen Erschütterungen in den verschiedenen Felsformationen fest.
  • Die für die Anwendung dieser beiden Methoden benutzte Ausrüstung setzt sich in erster Linie aus Sensoren und aus einem seismischen Kabel zusammen, das diese letztere mit einem Aufzeichnungsgerät verbindet.
  • Obwohl häufig gebraucht und an eine große Anzahl von Situationen angepasst, weisen diese Methoden jedoch Beanspruchungsgrenzen auf, die die vorliegende Erfindung zu lösen vermag. So funktionieren zum Beispiel die Techniken des spezifischen Widerstands und des Georadars nicht in Anwesenheit einer Oberflächenbeschichtung wie insbesondere Schotter.
  • Die Technik der Gewichtsmessung, was sie anbetrifft, weist den Nachteil einer sehr geringen Vortriebsgeschwindigkeit auf. Außerdem impliziert sie die Anwesenheit von Bedienern an den Messstellen, was ein folgenreiches Sicherheitsproblem entfacht, insbesondere, wenn es sich um befahrene Gleisanlagen handelt. Schließlich erfordert dieses Verfahren eine gewisse Anzahl von Wiederholungsläufen sowohl vor Ort als auch im Laufe der Bearbeitung der Daten.
  • Schließlich implizieren die seismische Reflexion THR und die seismische Oberflächenwelle in Reflexionsmodus die Benutzung von aktiven seismischen Quellen, die typischerweise in terrestrischer Betriebsart durch Sprengladungen oder einen Laststurz gebildet sind. Diese Quellen erfordern eine gute Verknüpfung mit dem Erdboden, um die Energieübertragung in die Richtung des Untergrundes zu optimieren. Deswegen verursacht ihre Anwendung zum Beispiel im Bereich der Gleisanlagen unausweichlich die Verformung, die Zerrüttung, ja sogar die Zertrümmerung des Schotters. Folglich, wenn diese beiden Techniken für Bodenerkundungen vor der Verlegung gebraucht werden können, können sie keinesfalls bei installierten, betriebsfähigen bzw. funktionierenden Gleisanlagen benutz werden.
  • Nach einem Stand der Technik, der dem Fachmann wohlbekannt ist, erfordern diese beiden Verfahren Verarbeitungen der gesammelten Signale insbesondere in Form von mathematischen Transformationen. Diese Transformationen zielen auf das Erlangen von Kenndaten für die Zerstreuung der Oberflächenwellen ab.
  • Der Stand der Technik ist in US 6253870 und WO 03/056360 dargestellt.
  • Die vorliegende Erfindung hat folglich zum Zweck, eine andere Lösung für die Detektion von Heterogenitäten des Bodens und/oder des nahen Untergrundes wie insbesondere Hohlräume vorzuschlagen, wobei die besagte Lösung an jede Oberflächenart angepasst sei, ohne eine grundlegende Änderung ihrer strukturierenden Elemente zu erfordern, und außerdem eine hohe Leistung aufweist.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abhören des oberflächennahen Bodenbereiches und/oder des Untergrundes zur Detektion von örtlichen Heterogenitäten des Bodens wie insbesondere Hohlräume, unterirdische Leitungen oder Druckentlastungszonen im Erdboden oder im Untergrund, bei welchem Aufzeichnungen und Analysen der seismischen Daten durchgeführt werden, die mit Hilfe eines seismischen Kabels gesammelt werden, das sich auf der Erdoberfläche befindet, umfassend N Sensoren für seismische Daten, die auf all seiner Länge um eine Entfernung DX voneinander beabstandet sind, wobei das besagte seismische Kabel mit Mitteln zur Bearbeitung der seismischen Daten, die im Bereich von allen oder von einem Teil der N Sensoren registriert wurden, verbunden sei, dadurch gekennzeichnet, dass:
    • – aus einer Anzahl n von Sensoren, die unter denjenigen Sensoren gewählt sind, die seismische Daten registriert haben, wenigstens ein Berechnungsfenster gewählt wird, das virtuell in zwei Teile aufgeteilt ist,
    • – innerhalb jedes der beiden Teile die Daten behandelt werden, die sich auf die verschiedenen Niveaus der seismischen Energie beziehen, die durch eine Energiequelle erzeugt ist und sich in Form von Oberflächenwellen ausbreitet, die den Boden oder den Untergrund durchströmen, wobei zwei Gruppen von Oberflächenwellen berücksichtigt werden, und zwar diejenigen, deren Verbreitungsrichtungen im Boden vom linken Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den rechten Randbereich gerichtet sind, und diejenigen, deren Verbreitungsrichtungen im Boden vom rechten Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den linken Randbereich gerichtet sind,
    • – die verschiedenen behandelten Daten miteinander verglichen werden, um etwaige Amplitudenkontraste der seismischen Energie zu finden, die für das Vorhandensein von Heterogenitäten repräsentativ sind.
  • Die Bearbeitung der Daten erfolgt durch weitgehend bekannte und im Bereich der Analyse der Oberflächenwellen angewandte klassische Transformationen, wobei diese Transformationen es erlauben, den dispersiven Charakter der Oberflächenwellen auszudrücken und zu ihren Energieschwankungen zu gelangen.
  • Nach einem Merkmal des vorliegenden Verfahrens, um die Amplitudenkontraste der seismischen Energie zu finden, Folgendes durchgeführt wird:
    • – in jedem der beiden Teile des Berechnungsfensters werden die Niveaus der seismischen Energie einer Welle, deren Verlagerung im Boden von dem linken Randbereich in Richtung auf den rechten Randbereich des Kabelteils gerichtet ist, in dem die zum laufenden Berechnungsfenster gehörenden Sensoren gewählt sind, beziehungsweise, wenn die Welle in den Bereich des linken Teils gelangt, dann, wenn die Welle in den Bereich des rechten Teils ankommt, und das Niveau der seismischen Energie einer Welle, deren Verlagerung im Boden vom rechten Randbereich in Richtung auf den linken Randbereich des Kabelteils gerichtet ist, in dem die zum laufenden Berechnungsfenster gehörenden Sensoren gewählt sind, beziehungsweise, wenn sie in den Bereich des rechten Teils ankommt, dann, wenn sie in den Bereich des linken Teils gelangt, analysiert,
    • – jedes Mal werden die verschiedenen Energieniveaus, die in jedem der beiden Teile registriert sind, auf die gesamte gerichtete seismische Energie bezogen,
    • – die erhaltenen Verhältniszahlen werden miteinander verglichen.
  • Andererseits kennzeichnet sich das vorliegende Verfahren nach einer ersten Ausführungsart dadurch, dass ein Berechnungsfenster benutzt wird, das das gesamte seismische Kabel umfasst und in dem die Anzahl n der gewählten Sensoren gleich der Anzahl N der Sensoren ist.
  • Nach einer zweiten Ausführungsart kennzeichnet sich das Verfahren noch dadurch, dass ein Berechnungsfenster benutzt wird, bei dem die Anzahl n der gewählten Sensoren kleiner ist als die Anzahl N der Sensoren.
  • Dies erlaubt vorteilhaft nach einem weiteren Merkmal des gegenwärtigen Verfahrens, die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu erhöhen und ein Abhören des Erdbodens oder des Untergrundes auf einer kleinen Oberfläche zu erlauben, indem das Berechnungsfenster, bei dem die Anzahl n der gewählten Fühler kleiner als die Anzahl N der Sensoren ist, entlang des seismischen Kabels sovielmal wie möglich ab den N Sensoren verschoben wird.
  • Der Grundsatz des Funktionierens des Verfahrens nach der Erfindung sei nunmehr, beschrieben im Detail, besser verstanden, indem man sich auf 1 und 2 beziehen wird, die im Anhang beigefügt sind, darstellend ein seismisches Kabel 1, sich befindlich auf der Oberfläche des Erdbodens 12 im Bereich von zwei Zonen, von denen die eine keine Heterogenität des Untergrundes 13 aufweist, während die andere einen unterirdischen Hohlraum 5 umfasst.
  • In diesen zwei Figuren ist das seismische Kabel 1, von welchem ein Bereich dargestellt ist, der virtuell in zwei Teile, und zwar in einen linken Teil 10 und in einen rechten Teil 11 aufgeteilt ist, mit mehreren Sensoren 2 ausgestattet, die in Abhängigkeit von den zu erreichenden Zielsetzungen und den Besonderheiten des Standortes gewählt sind. Sie können zum Beispiel durch Geophone, kardanisch gelagerte Geophone, Hydrophone oder noch durch jeden weiteren Typ von Sensoren gebildet sein, erlaubend, Erschütterungen zu messen, und sind mit einem Datenerfassungslabor verbunden.
  • Die Sensoren 2 sind um eine Entfernung DX, die veränderlich sein kann, voneinander beabstandet und sind geeignet, um entlang des seismischen Kabels 1 die verschiedenen Energieniveaus der Wellen 3 und 4 zu registrieren, die den Untergrund 13 durchströmen und durch Energiequellen verursacht sind, die zum Beispiel durch Lärm, herrührend aus natürlichen Ereignissen wie der Wind, die Gezeiten, die Wellen oder aus anthropogenem Lärm wie insbesondere Straßen-, Eisenbahn-, Luftverkehrslärm, oder noch aus spezifisch zum Zwecke seismischer Aufzeichnungen erzeugtem Lärm gebildet sein können.
  • Somit werden von den durch die verschiedenen Sensoren 2 gemessenen Signalen verschiedene Werte für die Energieniveaus der sich unter dem seismischen Kabel 1 nach unendlich vielen Richtungen verbreitenden Wellen erhalten, berücksichtigend, einerseits, die Gruppe von Wellen, die in der Nähe des seismischen Kabels 1 von seinem linken Randbereich aus gelangen, und, andererseits, die Gruppe von Wellen, die in den Bereich des seismischen Kabels 1 von seinem rechten Ende aus ankommen. Ganz besonders, wie in 1 gezeigt ist, berücksichtigt man die Werte der Energieniveaus der Wellen 3 und 4, sich verbreitend in entgegengesetzte Richtungen, beziehungsweise von dem rechten Teil 11 in Richtung auf den linken Teil 10, und von dem linken Teil 10 in Richtung auf den rechten Teil 11 des seismischen Kabels 1, was insbesondere erlaubt, von ihnen die folgenden Werte zu analysieren und zu vergleichen:
    • – das Energieniveau E1, das im linken Teil 10 von der Welle 3 registriert wurde,
    • – das Energieniveau E2, das im rechten Teil 11 von der Welle 3 registriert wurde,
    • – das Energieniveau E3, das im rechten Teil 11 von der Welle 4 registriert wurde, und
    • – das Energieniveau E4, das im linken Teil 10 von der Welle 4 registriert wurde.
  • Der innovative Grundsatz, auf dem dieses Verfahren basiert, ist in der Tat vergleichbar im Wege der Analogie mit jenem der Schattierungen, wenn eine Lichtquelle einen Gegenstand unter einem gewissen Winkel beleuchtet. Somit, indem die seismische Energie mit einer Lichtquelle, und eine Heterogenität des Geländes mit einem Gegenstand verglichen sei, liegt der Zweck des Verfahrens nach der Erfindung darin, im Boden und/oder im nahen Untergrund mögliche "seismische Schatten", das heißt Zonen mit einer geringeren seismischen Energie im Verhältnis zu den in der Umgebung registrierten Energieniveaus festzustellen, wobei diese Energieschwächungszonen für die Anwesenheit einer Heterogenität repräsentativ seien. Dies erfolgt, indem die Energieniveaus E1, E2, E3 E4, die auf die Bearbeitung der durch die Sensoren 2 registrierten Daten zurückzuführen sind, auf die gesamten gerichteten Energien Ea und Eb der Wellen 3 und 4 bezogen werden, dann, indem die Verhältniszahlen R1 (E1/Ea) aus dem Inzidenzfeld für die Energie, sich verbreitend von dem linken Randbereich in Richtung auf den rechten Randbereich des seismischen Kabels, zum Beispiel in die Richtung von Welle 3; R2 (E2/Ea) aus dem eventuell reflektierten Feld (Energie entsprechend der Welle 4, eventuell reflektiert von einem Hohlraum 5) und dem Transmissionsfeld; R3 (E3/Eb) aus dem Inzidenzfeld für die Energie, sich verbreitend von dem rechten Randbereich in Richtung auf den linken Randbereich des seismischen Kabels, zum Beispiel in die Richtung von Welle 4; R4 (E4/Eb) aus dem eventuell reflektierten Feld (Energie entsprechend der Welle 4, eventuell reflektiert von einem Hohlraum 5) und dem Transmissionsfeld, miteinander verglichen werden.
  • Somit sei festgestellt, dass bei dem Vorhandensein einer Heterogenität wie ein unterirdischer Hohlraum 5, bildend ein Hindernis für die Verbreitung der seismischen Energie im Untergrund 13 und bewirkend deswegen einen Energieverlust, wenn die Werte der Verhältniszahlen R1 und R2 ähnlich wie diejenige der Verhältniszahlen R3 und R4 bleiben, die Werte von R1 und von R3 wesentlich höher liegen als jene von R2 und R4. Im Gegensatz dazu ist bei Fehlen einer Heterogenität die seismische Energie frei, den Untergrund 13 zu durchströmen, ohne auf ein Hindernis zu stoßen, es gibt keinen Energieverlust und es sei kein bemerkenswerter Unterschied zwischen den Werten von R1 und R3, verglichen mit jenen von R2 und R4, festgestellt.
  • Das vorliegende Verfahren sieht außerdem zwei Möglichkeiten für die Ausführung des seismischen Kabels 1 vor, bei denen entweder ein oder mehrere "Berechnungsfenster" in Betracht gezogen werden, die jeweils nur gedacht in zwei Hälften geteilt werden und von einer Anzahl n von Sensoren 2 gebildet sind, die unter den N Sensor 2 gewählt sind, die das besagte seismische Kabel 1 umfasst.
  • Eine erste Möglichkeit besteht also darin, für jede Messstation, das heißt für jedes seismische Kabel 1, die Aufzeichnungen, die von allen oder von einem Teil der Sensoren 2 auf dem gesamten seismischen Kabel 1 abgelesen wurden, zu berücksichtigen, was dem entspricht, n als gleich N zu betrachten. Die Berechnung der verschiedenen zuvor beschriebenen Verhältniszahlen erfolgt dann innerhalb eines einzigen festgelegten Berechnungsfensters.
  • Die zweite Möglichkeit besteht darin, eine Anzahl n von Sensoren 2 zu wählen, die kleiner gewählt ist als die Gesamtanzahl N von Sensoren 2, derart, um ein Berechnungsfenster zu definieren, von denen das kleinste wenigstens 4 Sensoren 2 umfassen wird, geeignet, um fortschreitend entlang des besagten seismischen Kabels 1 sovielmal wie möglich ab den N Sensoren 2, die sich dort befinden, verschoben zu werden.
  • Dies erlaubt in der Tat, mehrere Berechnungsfenster zu definieren, die aufeinander folgend benutzt werden, um zu erlauben, Analysen und Berechnungen durchzuführen, die jenen ähnlich sind, die zuvor beschrieben wurden.
  • In diesem Fall können zwei aufeinander folgende Berechnungsfenster um eine Entfernung beabstandet werden, die veränderlich, aber vorzugsweise wenigstens gleich so groß ist wie die physische Entfernung DX zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren 2 des seismischen Kabels 1.
  • Somit, in Erwägung, dass die Entfernung DX zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren 2 eines und desselben Berechnungsfensters gleich so groß ist wie die Entfernung DX zwischen zwei Sensoren 2 des seismischen Kabels 1, seien N – n + 1 Positionsmöglichkeiten für die aufeinanderfolgenden Berechnungsfenster und ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berechnungsfenstern, der DX entspricht, erhalten.
  • Folglich, annehmend, dass man über ein seismisches Kabel 1 verfügt, das 144 Sensoren 2 umfasst, die voneinander um 1 m beabstandet sind, und dass man ein Berechnungsfenster, umfassend 48 Sensoren, definiert, die voneinander um 5 m beabstandet sind, erhält man 97 mögliche Positionen der Berechnungsfenster entlang des besagten seismischen Kabels 1. Indem zwei aufeinander folgende Berechnungsfenster um das mögliche Minimum, sei es die Entfernung zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren 2, beabstandet werden, erhält man alle Meter ein Berechnungsfenster.
  • Die Tatsache, mehrere aufeinander folgende Berechnungsfenster auf demselben seismischen Kabel 1 zu definieren, sichert vorteilhaft eine beachtenswerte Messdichte, eine höhere Redundanz der ausgeführtem Analysen und eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Ergebnisses. Dieses Merkmal erlaubt außerdem ein kleinmaßstäbliches Abhören zum Beispiel pro laufenden Meter mit seismischen Kabeln 1, die physikalisch um mehrere Dekameter verschoben sind.
  • In diesem Zusammenhang, wenn das Fortschreiten der Messungen durch die Bewegung der möglichen mehreren aufeinanderfolgenden Berechnungsfenster entlang des seismischen Kabels 1 erfolgt, sieht das gegenwärtige Verfahren ebenfalls insbesondere für die Analysen entlang großer Linien wie Fahrbahnen (Gleisanlagen, Start-und-Landebahnen von Flughäfen, Dämme...) vor, gleichzeitig bzw. gemeinsam mit dem physikalischen Vorrücken des seismischen Kabels 1 vorzugehen.
  • Der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Messstationen ist dann definiert in Abhängigkeit von der Länge des seismischen Kabels 1, der Anzahl der gespeicherten Sensoren 2, der Entfernung DX zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren 2, der Größe des kleinsten gewünschten Berechnungsfensters und von dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berechnungsfenstern.
  • Beispielsweise ist die Kontinuität der Messungen auf einer Linie für eine Verschiebung des Kabels (N·DX) – (n·DX) + DXgesichert, wobei N die Anzahl der Sensoren des Kabels, DX die Entfernung zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren und n die Anzahl der so gespeicherten Sensoren des Berechnungsfensters sei.
  • Somit erlaubt das gegenwärtige Verfahren zum Beispiel ein physikalisches Vorrücken von mehreren hundert Kilometer mit alle Meter einem Messpunkt.
  • Wie aus dem Geschilderten hervorgeht, sind die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung folglich vielfach. Sich aufbauend auf natürlichen oder anthropogenen Quellen seismischer Energie, erlaubt es insbesondere, ein Abhören des Bodens und/oder des nahen Untergrundes durchzuführen, ohne mit einer möglichen Oberflächenbeschichtung zusammenzuwirken. Außerdem und im Gegenteil zu anderen Verfahren, die traditionell für denselben Typ von Analysen benutzt werden, handelt es sich um ein leistungsfähiges Verfahren, deren Ergebnisse eine sehr hohe Zuverlässigkeit aufweisen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Abhören des oberflächennahen Bodenbereiches und/oder des Untergrundes zur Detektion von örtlichen Heterogenitäten des Bodens, wie insbesondere Hohlräume, unterirdische Leitungen oder Druckentlastungszonen im Erdboden oder im Untergrund, bei welchem Aufzeichnungen und Analysen der seismischen Daten durchgeführt werden, die mit Hilfe eines seismischen Kabels (1) gesammelt werden, der sich auf der Erdoberfläche befindet, umfassend N Sensoren (2) für seismische Daten, die auf all seiner Länge um eine Entfernung (DX) voneinander beabstandet sind, wobei das besagte seismische Kabel (1) mit Mitteln zur Bearbeitung der seismischen Daten, die im Bereich von allen oder von einem Teil der N Sensoren (2) registriert wurden, verbunden sei, dadurch gekennzeichnet, dass: – aus einer Anzahl (n) von Sensoren (2), die unter denjenigen Sensoren (2) gewählt sind, die seismische Daten registriert haben, wenigstens ein Berechnungsfenster (10, 11) gewählt wird, das virtuell in zwei Teile aufgeteilt ist, – innerhalb jedes der beiden Teile (10, 11) die Daten behandelt werden, die sich auf die verschiedenen Niveaus der seismischen Energie (E1, E2, E3, E4) beziehen, die durch eine Energiequelle erzeugt ist und sich in Form von Oberflächenwellen (3, 4) ausbreitet, die den Boden (12) oder den Untergrund (13) durchströmen, wobei zwei Gruppen von Oberflächenwellen (3, 4) berücksichtigt werden, und zwar diejenigen, deren Verbreitungsrichtungen im Boden vom linken Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den rechten Randbereich gerichtet sind, und diejenigen, deren Verbreitungsrichtungen im Boden vom rechten Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den linken Randbereich gerichtet sind, – die verschiedenen behandelten Daten miteinander verglichen werden, um etwaige Amplitudenkontraste der seismischen Energie zu finden, die für das Vorhandensein von Heterogenitäten repräsentativ sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Amplitudenkontraste der seismischen Energie zu finden, Folgendes durchgeführt wird: – in jedem der beiden Teile (10, 11) des Berechnungsfensters werden die Niveaus der seismischen Energie einer Welle (3), deren Verlagerung im Boden von dem linken Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den rechten Randbereich gerichtet ist, beziehungsweise, wenn die Welle (3) in den Bereich des linken Teils (10) gelangt, dann, wenn die Welle (3) in den Bereich des rechten Teils (11) ankommt, und das Niveau der seismischen Energie einer Welle (4), deren Verlagerung im Boden vom rechten Randbereich des Berechnungsfensters in Richtung auf den linken Randbereich gerichtet ist, beziehungsweise, wenn sie in den Bereich des rechten Teils (11) ankommt, dann, wenn sie in den Bereich des linken Teils (10) gelangt, analysiert; – jedes Mal werden die verschiedenen Energieniveaus (E1, E2, E3, E4), die in jedem der beiden Teile (10, 11) registriert sind, auf die gesamte gerichtete seismische Energie (Ea, Eb) bezogen; – die erhaltenen Verhältniszahlen (R1, R2, R3, R4) werden miteinander verglichen.
  3. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berechnungsfenster benutzt wird, das das gesamte seismische Kabel (1) umfasst und in dem die Anzahl n der gewählten Sensoren (2) gleich der Anzahl N der Sensoren (2) ist.
  4. Verfahren nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berechnungsfenster benutzt wird, bei dem die Anzahl n der gewählten Sensoren (2) kleiner ist als die Anzahl N der Sensoren (2).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu erhöhen und ein Abhören des Erdbodens oder des Untergrundes (13) auf einer kleinen Oberfläche zu erlauben, das Berechnungsfenster, bei dem die Anzahl n der gewählten Fühler (2) kleiner als die Anzahl N der Sensoren ist, entlang des seismischen Kabels (1) sovielmal wie möglich ab den N Sensoren (2) verschoben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinander folgende Berechnungsfenster um eine physische Entfernung beabstandet werden, die wenigstens gleich so groß ist wie die Entfernung (DX) zwischen zwei aufeinander folgenden Sensoren (2) des seismischen Kabels (1).
  7. Verfahren nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Heterogenitäten des Untergrundes (13) auf einer großen Oberfläche, nämlich entlang großer Linien, festzustellen, das seismische Kabel (1) schrittweise um einen Abstand verschoben wird, der von seiner Länge, dem Wert N der Anzahl der Sensoren (2), die er umfasst, der Entfernung (DX) zwischen den verschiedenen Sensoren (2), der Größe des kleinsten gewünschten Berechnungsfensters und von dem Abstand zwischen zwei Berechnungsfenstern abhängt.
  8. Verfahren nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Quelle der seismischen Energie der Umgebungslärm benutzt wird.
  9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Quelle der seismischen Energie der Gewerbelärm benutzt wird.
  10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Quelle der seismischen Energie der anthropogene Lärm benutzt wird.
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