Georadar (GPR – Ground penetrating radar)
Georadar je elektromagnetická metóda, ktorá sa používa na plytké, ale detailné mapovanie podpovrchových nehomogenít prostredia. Georadar vysiela elektromagnetické impulzy do zeme a zachytáva ich odrazy. K odrazom dochádza na rozhraní dvoch materiálov s rôznymi elektromagnetickými vlastnosťami (vodivosť, permitivita a permeabilita). Hĺbku rozhrania je možné určiť na základe času príchodu odrazeného signálu (čas od vyslania impulzu a do zachytenie odrazu). Tiež je možné charakterizovať rozhranie na základe iných vlastností odrazu ako sú amplitúda a fáza odrazenej vlny.
Hĺbkový dosah merania okrem frekvencie výrazne ovplyvňujú vlastnosti meraného prostredia, predovšetkým rýchlosť šírenia EM vlnenia a vodivosť prostredia. Teoretický hĺbkový dosah za ideálnych podmienok presahuje 100 m. V praxi je však georadar využívaný hlavne v pripovrchových prieskumoch do 10 m. Najčastejšie aplikácie georadaru sú:
- Lokalizovanie inžinierskych sietí
- Skúmanie porušenosti stavieb a stavebného materiálu
- Archeológia – vyhľadávanie dutín a zakrytých stavieb
- Plytké hydrogeologické a iné geologické prieskumy
- Lokalizácia nevybuchnutej munície
Pri vyhľadávaní objektov ako sú inžinierske siete, dutiny a iné zasypané objekty je možná ich lokalizácia priamo v teréne. Výstupom z merania je rez profilu nazývaný radargram. Radargram zobrazuje na osy X metráž profilu a na osy Y hĺbku/čas zachytenia odrazu. Intenzita (amplitúda) zachyteného signálu je znázornená dvojfarebnou čierno-bielou škálou.
Hlavným prvkom georadaru je anténa. Súčasťou antény je vysielač, ktorý vysiela EM impulzy a prijímač, ktorý registruje odrazený signál. Anténa je umiestnená na vozíku, alebo na saniach. Buď je v priamom kontakte, alebo tesne nad povrchom. K anténe je pripojená riadiaca/zápisná jednotka.
Frekvencia EM vĺn pri meraní georadarom je najčastejšie v rozsahu 10 – 2000 Mhz, s rastúcou frekvenciou získavame vyššiu rozlišovaciu schopnosť (je možné zachytiť tenšie vrstvy), ale znižuje sa hĺbkový dosah merania.
Logistika merania
Meranie nevyžaduje úpravu meranej lokality ani pripojenie k vonkajšiemu zdroju energie. Prebieha na profiloch/ sieti profilov. Poloha meraných bodov v rámci profilu je určená presne pomocou odometra. Profily sú lokalizované pomocou GPS.
Spracovanie a interpretácia výsledkov
Keďže radar zaznamenáva iba čas príchodu odrazov, hĺbka rozhraní nie je určená priamo, ale vypočítaná pomocou času príchodu a rýchlosť šírenia EM vĺn. Rýchlosť šírenia EM vĺn je rozdielna pre rôzne materiály. V niektorých prípadoch je známa, ale väčšinou býva odhadnutá pomocou rôzny priamych/ nepriamych metód.
Pri spracovaní je potrebné na namerané údaje aplikovať množstvo filtrov. Ide hlavne o zvýraznenie signálu smerom do hĺbky a potlačenie určitých prvkov v nameraných dátach za účelom zvýraznenia vyhľadávaných anomálií.
Prejavy objektov v radargrame môžu byť zavádzajúce a pri interpretácii je potrebné zohľadniť množstvo faktorov, ktoré vychádzajú z geometrie merania a fyzikálnych vlastností prostredia.
Lokalizácia inžinierskych sietí – vodovodné potrubie zachytené pod cestou na dvoch profiloch
Prejav elektrického vedenia zachyteného na troch profiloch v smere kolmom na vedenie