Geophysical measurements using unmanned aerial vehicles

Abstract

This article-based doctoral thesis focuses on the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) in geophysical surveying, primarily in magnetometry. The thesis includes four publications presenting surveys conducted under different conditions. In the area of the Tunguska event, the UAV survey produced the first detailed map of magnetic anomalies and provided magnetic characterization of the epicentral area. In the Acraman impact structure, detailed UAV mapping showed that the central magnetic anomaly represents a complex system of multiple sources, refining previous interpretations and potentially aiding in the planning of drilling campaigns. A methodological study in the Jindabyne area demonstrated that increased sampling density achieved by UAV improves the reliability of magnetisation direction estimation for local aeromagnetic anomalies. A complementary radiometric study at the Třebsko site demonstrated the possibility of rapid detection of relative dose rate variations using a low-cost UAV system. Overall, the thesis shows that UAV-based geophysics enables the acquisition of detailed data under various survey conditions and effectively bridges the gap between ground-based and conventional airborne methods. At the same time, it defines the main methodological limitations and perspectives for further...

Tato kompilační disertační práce se zabývá využitím bezpilotních leteckých prostředků v geofyzikálním průzkumu, především v magnetometrii. Práce zahrnuje čtyři publikace, které prezentují průzkumy v různých podmínkách. V lokalitě Tunguské události UAV průzkum vytvořil první detailní mapu magnetických anomálií a poskytl magnetickou charakteristiku oblasti epicentra. V impaktní struktuře Acraman detailní UAV mapování ukázalo, že centrální magnetická anomálie je komplexním systémem více zdrojů, což upřesňuje dřívější interpretace a může být využito při plánování vrtných průzkumů. Metodická studie v oblasti Jindabyne ukázala, že zvýšená hustota vzorkování pomocí UAV zlepšuje spolehlivost odhadu směru magnetizace u lokálních aeromagnetických anomálií. Doplňková radiometrická studie na lokalitě Třebsko demonstrovala možnost rychlé detekce relativních odchylek dávkového příkonu nízkonákladovým UAV systémem. Souhrnně práce ukazuje, že UAV geofyzika umožňuje získat detailní data v různých podmínkách průzkumu a efektivně překonává mezeru mezi pozemními a konvenčními leteckými metodami. Práce zároveň vymezuje hlavní metodická omezení a perspektivy dalšího rozvoje. Klíčová slova UAV geofyzika; UAV magnetometrie; UAV radiometrie; geofyzikální průzkum; impaktní struktury; Tunguská událost; impaktní struktura...