Зондирование грунта является геофизическим методом, который использует радарных импульсов для создания изображений недр. Это неразрушающий метод использует электромагнитное излучение в микроволновойдиапазон ( UHF / VHF частоты) радиочастотного спектра и обнаруживает отраженные сигналы от подземных сооружений. GPR может быть использован в различных средах, включая рок, почва, лед, пресная вода, тротуаров и сооружений. Он может обнаружить объекты, изменения в материал, а пустоты и трещины. 

GPR использует высокочастотные (обычно поляризованы) радиоволны и передает в землю. Когда волна попадает со скрытым объектом или границы с различными диэлектрическими постоянными , принимающую антенну записи вариаций отраженного отраженного сигнала. Принципы, аналогичные отражение сейсмологии , за исключением того, что электромагнитная энергия используется вместоакустической энергии, и отражения появляются на границах с различными диэлектрическими постоянными вместо акустических импедансов .

Диапазон глубины GPR ограничено электропроводности земли, передаваемый центром частоты и мощности излучения. Как проводимость увеличивается глубина проникновения уменьшается. Это потому, что электромагнитная энергия быстро рассеивается в тепло, что приводит к потере сигнала на глубине. Более высокие частоты не проникают, насколько более низких частотах, но дают лучшее разрешение .Оптимальная глубина проникновения достигается во льду, где глубина проникновения может достигать нескольких сотен метров. Хорошее проникновение достигается также в сухих песчаных почвах или массовых сухих материалов, таких как гранит , известняк и бетон , где глубина проникновения может быть до 15-метровый (49 футов). Во влажных и / или глины Ладена почв и почв с высокой электропроводностью, проникновение иногда всего несколько сантиметров.

Георадар антенны , как правило, в контакте с землей для самого сильного сигнала, однако GPR воздушного базирования антенны могут быть использованы над землей.

Крест скважины GPR разработал в поле hydrogeophysics быть ценным инструментом для оценки присутствия и количества воды в почве .

Приложения

Георадар используется

Георадар используется

GPR имеет множество применений в ряде областей. В науках о Земле она используется для изучения коренных пород , почв, подземных вод и льда . Это некоторые утилиты при поисках золотых самородков и алмазов в аллювиальных гравия, находя в природных ловушках похоронен русла рек, которые имеют потенциал для накопления тяжелых частиц. 

Инженерные приложения включают неразрушающего контроля (NDT) структур и тротуаров, размещения подземных сооружений и коммуникаций, а также изучение почв и пород. В экологической реабилитации , георадар используется для определения свалок, загрязнение перьев и других мест, восстановления, в то время как в археологии он используется для картографирования археологических объектов и кладбищ. GPR используется в правоохранительных органах для обнаружения тайных захоронениях и похоронили доказательств. Военные применения включают обнаружения мин, неразорвавшихся боеприпасов и туннелей.

До 1987 Frankley водохранилище в Бирмингеме, Англия Великобритания протекала 540 литров питьевой воды в секунду. В том же году GPR был успешно использован для изоляции утечек. 

Скважина радары использованием георадара используются для отображения структуры из скважины при производстве подземных работ. Современные направленной скважины

Грунтопроникающего радиолокационной съемки из археологических раскопок в Иордании.

Грунтопроникающего радиолокационной съемки из археологических раскопок в Иордании.

радиолокационные системы способны производить трехмерные изображения из измерений в одной скважине.

Один из других основных приложений для наземных радаров проникновения, чтобы найти подземные коммуникации, так как GPR способен генерировать 3D изображения подземных труб, напряжение, канализация и водопровод. Эта технология часто называют PAT, короткие для труб избежать инструмента.

GPR часто используется на Channel 4 телевизионной программы время команды , которые используют технологии, чтобы определить подходящее место для изучения с помощью раскопок. В 1992 GPR был использован для восстановления £ 150,000 наличными, что похитителем Майкл Sams получили в качестве выкупа за агента по продаже недвижимости он похитил после Sams похоронен деньги в поле. 

Археология

Грунтопроникающего радиолокационной съемки является одним из методов, используемых в археологической геофизики . GPR может быть использован для обнаружения и сопоставить подземные археологическиеартефакты , функции и кучность стрельбы.

Ломтики GPR показывающие глубину склепа в историческом кладбище. Эти карты показывают PlanView подземных сооружений на разных глубинах. Шестьдесят строк данных – в отдельности представляют вертикальных профилей – были собраны и установлены таким образом 3-мерных массив данных, которые могут быть горизонтально “нарезанный” на различных глубинах).

GPR глубинный разрез (профиль), показывающие одну строку данные исследования исторического склепе показано выше. Куполообразную крышу

Ломтики GPR показывающие глубину склепа в историческом кладбище. Эти карты показывают PlanView подземных сооружений на разных глубинах. Шестьдесят строк данных - в отдельности представляют вертикальных профилей - были собраны и установлены таким образом 3-мерных массив данных, которые могут быть горизонтально "нарезанный" на различных глубинах).

Ломтики GPR показывающие глубину склепа в историческом кладбище. Эти карты показывают PlanView подземных сооружений на разных глубинах. Шестьдесят строк данных – в отдельности представляют вертикальных профилей – были собраны и установлены таким образом 3-мерных массив данных, которые могут быть горизонтально “нарезанный” на различных глубинах).

склепа можно увидеть от 1 до 2,5 метров ниже поверхности.

Концепция радар знакомы большинству людей. С георадар, сигнал радара – электромагнитный импульс – направлен в землю. Подземных объектов и стратиграфии (слоев) вызовет отражений, которые подобрали приемником. Время прохождения отраженного сигнала указывает глубину. Данные могут быть нанесены в виде профилей, а PlanView карты выделения определенной глубине, или в виде трехмерных моделей.

GPR может быть мощным инструментом в благоприятных условиях (равномерное песчаные почвы идеально подходят). Как и другие геофизические методы в археологии (и в отличие от раскопок), она может найтиартефакты и карта функциями без риска их повреждения. Среди методов, используемых в археологической геофизики она уникальна как в его способности обнаруживать некоторых мелких объектов на относительно большой глубине, а в его способности различать глубину источников аномалий. Основным недостатком является то, что георадар она несколько ограничена менее чем идеальных условиях окружающей среды.Мелкозернистые отложений (глин и илов) часто проблематично из-за их высокой электропроводности приводит к потере сигнала; скалистых или гетерогенных отложений разброс сигнала георадара, ослабление полезного сигнала при увеличении посторонних шумов.

Трехмерных изображений

Отдельные линии данных GPR представляет собой сечение (профиль) вид недрах. Несколько строк данных систематически собранных на площади могут быть использованы для создания трехмерной илитомографических изображений. Данные могут быть представлены в виде трехмерных блоков или в виде горизонтальных или вертикальных ломтиками. Горизонтальными слоями (известный как “глубина ломтики” или “временные срезы”), по существу PlanView выделения специфических карт глубин. Квантование времени стало стандартной практикой в археологических приложений , так как горизонтальное структурирование часто является наиболее важным показателем культурной деятельности. 

Ограничения

Наиболее значительным ограничением производительности GPR находится в высокой проводимостью материалов, таких как глинистые грунты и почвы, загрязненной солью. Производительность также ограничено сигнала рассеяния в гетерогенных условиях (например, скальных грунтов).

Другие недостатки имеющихся в настоящее время систем GPR включают в себя:

  • Интерпретация radargrams правило, не-интуитивным для новичка.
  • Значительное экспертиза необходима для эффективной разработки, проведения и интерпретации GPR обследований.
  • Относительно высокое потребление энергии может быть проблематичным для обширные полевые исследования.

Последние достижения в области GPR аппаратного и программного обеспечения сделали многое, чтобы улучшить эти недостатки, и дальнейшее улучшение можно ожидать с постоянного развития.

Регулирование мощности

В 2005 году Европейский институт телекоммуникационных стандартов введено законодательство, регулирующее оборудование и GPR GPR операторам контролировать избыточный выброс электромагнитного излучения.  Европейская ассоциация GPR (EuroGPR) была создана как торговая ассоциация представлять и защищать законное использование георадара в Европе.

Подобные технологии

GPR глубинный разрез (профиль), показывающие одну строку данные исследования исторического склепе показано выше. Куполообразную крышу склепа можно увидеть от 1 до 2,5 метров ниже поверхности.

GPR глубинный разрез (профиль), показывающие одну строку данные исследования исторического склепе показано выше. Куполообразную крышу склепа можно увидеть от 1 до 2,5 метров ниже поверхности.

Георадар использует различные технологии для создания радиолокационного сигнала: эти импульсные, ступенчатой ​​частоты, частотно-модулированным непрерывным излучением ( ЛЧМ ), и шума. Систем на рынке в 2009 году также использовать цифровой обработки сигнала (DSP) для обработки данных во время изыскательских работ, а не в автономном режиме.

Особый вид GPR использует немодулированное непрерывного излучения сигналов. Это голографическая подземных радар отличается от других видов GPR тем, что он записывает план-View подземных голограмм.Глубина проникновения этого вида радара довольно небольшой (20-30 см), но латерального разрешения достаточно, чтобы различить различные типы мин в почве, или полости, дефекты, подслушивающие устройства, или другие скрытые объекты в стенах, полах и структурных элементов.

GPR используется на транспортных средствах для съемки крупным в высокоскоростных обзор дороги и обнаружения наземных мин, а также в противостоянии режиму.

Труба радар (PPR) является применением георадара технологии, применяемые в трубе, где сигналы направляются через трубу и трубу для обнаружения стен толщина стенки трубы и пустоты за стенки труб.

Стена радар можете прочитать стены и даже выступать в качестве датчика движения для полиции . 

“Mineseeker Проект” стремится разработать систему для определения того, мины присутствуют в области использования сверхширокополосных РЛС с синтезированной апертурой , установленные на дирижаблях .