Diagnóstico de parâmetros geofísicos usados em geociências forenses

Abstract

Resumo: A investigação no subsolo por evidências antigas e atuais de atividades humanas é o foco das geociências forense. Quando inexistem registros superficiais que evidenciem tais atividades, a equipe de investigadores aplica métodos geofísicos rasos para averiguar o terreno. Dentre os métodos de investigação indireta, o radar de penetração de solo (GPR) tem grande contribuição na área investigativa, visto que é eficiente na localização de estruturas arqueológicas soterradas, determinação dos locais de inumação clandestina de cadáveres, identificação de túneis de acesso à presídios e caixas-fortes, e ocultação de armas e drogas no subsolo. Na área de forense ainda são poucas as pesquisas geofísicas relacionadas à determinação de parâmetros ótimos de aquisição, processamento e interpretação de dados de GPR. A pesquisa objetivou avaliar e definir as melhores rotinas de aquisição, processamento e análise de resultados de GPR para a área de geofísica forense em uma área controlada e em pericias forenses reais. A primeira etapa consistiu em criar uma área controlada para a calibração de resultados com o GPR no Sítio Controlado de Geofísica Forense da UFPR. Nessa área instalaram-se materiais como madeiras petrificadas, armas danificadas, vasos de cerâmica, osso bovino, camiseta, tijolos, extintor. Consequentemente houveram aquisições 2D de GPR com antenas blindadas de frequências comumente usadas em perícias (250, 400, 700 MHz) ao longo de todo o SCGF para compor imagens 3D. Os resultados 2D possibilitaram a determinação de hipérboles relacionadas aos alvos e às estruturas de interferência relacionadas a pedras e raízes presentes no aterro. Os principais critérios de distinção 2D dos objetos enterrados no sítio foram o tamanho, a amplitude e a posição das suas respectivas hipérboles de reflexão. Para auxiliar na interpretação das respostas de GPR realizaram-se também modelagens sintéticas para os alvos (raiz, seixo, metal, plástico, osso e cavidade vazia) que são comumente encontrados em investigações forenses. A segunda etapa da pesquisa consistiu em uma perícia conduzida com o GPR na Aldeia Tekoha Jevy que evidenciaram inúmeras anomalias de reflexão relacionadas à objetos arqueológicos presentes na aldeia. Por fim, os dados das perícias realizadas na Guerrilha do Araguaia possibilitaram os melhores parâmetros de aquisição 2D e 3D de dados de GPR, bem como estabelecer uma rotina de processamento de dados eficiente para definição de alvos forenses. Palavras-chave: Geofísica forense, Radar de penetração de solo, Sitio controlado de Geofísica, Guerrilha do Araguaia.

Abstract: Underground research by ancient and current evidence of human activities is the focus of forensic geosciences. When there is a lack of no superficial records evidence such activities, a team of investigators uses near surface geophysics methodologies to examine the terrain. Among indirect investigation methods, ground penetrating radar (GPR) has been a great contribution in the investigative area, since it is efficient in locating buried archaeological structures, determining clandestine graves, identifying access tunnels to prisons and strongboxes, as well as concealed weapons and drugs underground. In the forensics field, there are still few geophysical surveys related to the determination of optimal parameters for the acquisition, processing, and interpretation of GPR data. This research aimed to evaluate and define the best routines of acquisition, processing, and analysis of GPR results for the field of forensic geophysics in a controlled area and forensic surveys. The first step was to create a controlled area for the calibration of results with GPR at the UFPR Near surface Forensic Geophysical Controlled Test Site (SCGF). In this area materials such as petrified wood, damaged weapons, ceramic vessels, bovine bone, T-shirt, bricks, and extinguisher were installed. Consequently, 2D GPR acquisition were carried using shielded antennas of frequencies commonly used in criminalistics or forensic expertise (250, 400, 700Mhz) throughout the SCGF to compose 3D images. The 2D results enable the determination of hyperbolas related to targets and interference structures related to stones and roots present in the landfill. The main 2D criteria for distinguishing objects buried in the site were the size, amplitude and position of their respective reflection hyperbolas. Synthetic models of common forensic targets were created to assist in the interpretation of GPR responses. The modeled targets comprised root, pebble, metal, plastic, bone, and empty cavity. The second stage of the research consisted of an expertise conducted with GPR in the Tekoha Jevy indigenous village, which showed related numerous reflection anomalies related to archaeological artifacts presented in the village. Finally, the data from the surveys conducted in the Araguaia Guerrilla War area enabled the best 2D and 3D acquisition parameters of GPR data, as well as establishing an efficient data processing routine for the definition of forensic targets. Keywords: Forensic Geophysics, Ground Penetrating Radar, Forensic Geophysics Controlled Site, Araguaia Guerrilla War.