مطالعات GPR | رادار نفوذی زمین

GPR چیست: رادارﻫﺎی ﻧﻔﻮذی به زﻣﻴﻦ GPR ﻛﻪ گاهی رادار ﻧﻔﻮذی، زﻣﻴﻦ رادار ﻳـﺎ رادار ﺻـﻮﺗﻲ زﻣـﻴﻦ نام برده می‌ﺷﻮﻧﺪ. شیوه ژﺋﻮﻓﻴﺰﻳـﻚ اﻟﻜﺘﺮوﻣﻐﻨـﺎﻃﻴسی ﺑـﺪون ﻣﺰاﺣﻤـﺖ در کشف ها، ﺗﺼـﻮﻳﺮﻧﮕﺎری و مشخص کردن ﺗﺤﺖ اﻻرض میﺑﺎﺷﺪ اﻳﻦ شیوه ﺑﻪ صورت گسترده ﺑﺮاي معین سازی ﻣﻜﺎن و ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻧﮕﺎري لوازم های ﻣﺪﻓﻮن، ﺗﺸﺨﻴﺺ موقعیت ﺳﺎﺧﺘﮕﺎه، ﻛﺸﺎورزي ﺑﺎﺳﺘﺎن‌ﺷﻨﺎﺳﻲ و ﺗﺤﻘﻴـﻖ ﻛـﺎﻟﺒﺮي بهره و ﺗﺼـﻮﻳﺮﻧﮕﺎري ﺷﺪه اﺳﺖ.

اﻳﻦ شیوه گاهی ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ وﺿﻮح را در کلیه شیوه های ژﺋﻮﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺑﺮاي ﺗﺼﻮﻳﺮﻧﮕﺎري تحت الارضی با اندازه 1cm را ممکن می­‌سازد.

بیشتر بخوانید: مهندسی ژئوفیزیک

هدف رادار نفوذی زمین چیست؟

در این مطلب شیوه رادار نفوذی به زمین GPR برای سنجش محتویات آب موجود در خاک مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته ­‌است. در ابتدا اول هیدرولوژی خاک و شیوه های سنجش آب موجود درخاک عرضه می‌­شود. در ادامه تئوری­‌های مرتبط به نشر امواج الکترومغناطیس مورد بررسی قرار می­‌گیرند.

شیوه رادار نفوذی داخل زمین شامل شیوه های آفست مشترک(CO) نقطه‌ی میانی (CMP) و بازتاب و انکسار زاویه‌ی باز (WARR) را مورد بررسی و مطالعه قرار خواهیم داد.

تاریخچه رادار نفوذی زمین یا GPR چیست؟

رادار مخفف واژه های RAdio Detection And Ranging  است که در سال 1934 کاربرده شد. نخستین رادار نفوذی به زمين در اتريش و در سال 1929 مورد بهره قرار گرفت. GPR از موج های الكترومغناطيس بهره گیری مي كند و تغييرات اندکی در ویژگی های الكتريكي و مكانيكي زمين را معین سازی مي­كند و در واقع گونه ای راديوي صوتي است كه معيارهاي تحت الارضي اندک عمقي را مطالعه مي كند.

موارد بهره از GPR چیست؟

GPR امکان دارد از سطح زمين، داخل چاه يا میان چاه ها، از هواپيما يا ماهواره مورد بهره قرار گيرد و حاوی بیشترین وضوح در تصوير نگاري تحت الارضي در میان کلیه شیوه های ژئوفيزيكي است. GPR وقتی در برترین حالت فعالیت مي‌كند كه تفاوت ویژگی های الكترومغناطيسي موادي كه مطالعه و نقشه برداري مي‌شوند به خوبي تعريف و معلوم شده باشند. تغييرات به مرور در مواردي به راحتی قابل تشخيص نمیباشد.

بیشتر بخوانید: تعریف ژئوفیزیک

آب های سطحی

محتویات آب سطحی اهمیت بسیاری برای زندگی روی کره زمین دارد. مشخص است که این پارامتر دورنمای بنیانی پوشش گیاهی و در نهایت زندگی حیات را معین می­‌کند. به طور مثال تغییرات شدید حرارت روز و شب در بیابان­‌ها در قیاس با ناحیه های معتدل را می‌توان به کم بودن آب نسبت داد.

در این قسمت تبخیر آب موجود در سطح خاک در طول روز یکی از عامل های تاثیرگذار به حساب می آید. این کار سبب سرد شدن سطح خاک می‌شود.

آب های موجود در خاک

ضمن این آب موجود در خاک انرژی دمایی روز را در خود ذخیره مینماید. این انرژی در طول شب مجددا رها می شود. شیوه های خیلی متعددی وجود دارند که به اندازه­‌گیری محتویات آبِ خاک کمک می­‌کنند. این تکنیک ها را می­‌توان به شکل شیوه های مستقیم یا غیر مستقیم هجومی یا غیرهجومی و همینطور بر اساس اندازه کاربردشان جداسازی کرد.

در این قسمت تکنیک های اندازه‌­گیری غیرمستقیم آن گروه از شیوه هایی هستند که در آنها محتویات آب از طریق کمیت­‌هایی مانند خاصیت ماده دی­‌الکتریک بدست می­‌آیند.

ضریب های گذردهی نسبی خاک در تکنیک GPR چیست؟

در این تکنیک ها از ضریب گذردهی نسبی خاک تحت عنوان معرف محتویات حجمی آب بهره گیری می‌شود. چون که گذردهی نسبی آب به دفعات بیشتر از خمیره خاک  و هوای موجود در محیط های متخلخل خاک است. شیوه های که در این مطلب به آن پرداخته می­‌شود رادار نفوذی به زمین GPR است.

طبق این شیوه که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد تایم سیر موج های الکترومغناطیس اندازه گیری می‌شود. این پارامتر از طریق سرعت موج های الکترومغناطیس رابطه نزدیکی با گذردهی نسبی دارد. GPR برای گرفتن اندازه محتویات آب در اندازه منطقه­‌های با طول برداشت­‌های چند صد متری کاربرد دارد.

بیشتر بخوانید: مهندسی ژئوتکنیک

ساز و کار

در این تکنیک موج هایی که از دستگاه GPR ساطع شده و  به درون زمین نفوذ می­‌کنند. این موج ها در بعضی ناپیوستگی‌ها به علت تغییر در گذردهی الکتریکی در دو سمت مرز مشرترک دو محیط بازتاب می‌­شود. بازتابش ها به واسطه دستگاه دریافت شده و با توجه به سرعت این موج ها که در محوطه های گوناگون متفاوت است می‌توان اطلاعاتی مثل جنس محیط، عمق ماده های مدفون، شرایط مرز لایه‌های داخل زمین و … را به دست آورد.

کارایی های رادار نفوذی زمین چیست؟

از جمله کارایی های دیگر این شیوه می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

1. کشف ماده های معدنی فلزی و غیرفلزی( مگنتیت هماتیت پیروتیت ایلمنیت تیتانومگنتیت).
2. رفع ابهامات زمین شناسی بررسی پوسته زمین و شناسایی تغییر های پی سنگ.
3. بررسی ساختارهای نفت و گاز معین محل شکستگی ها و گسل ها.
4. مطالعه های باستان شناسی
5. مطالعه های نظامی (شامل پیدا کردن تونل‌های زیرزمینی مهمات مین)
6. برآورد هدف های قرار گرفته در محوطه هاي ناهمگن.
7. بررسی بقاياي جسم های مصنوعي در فضا مانند ماهواره هاي غير كاربردي و ذره های منفجر نشده راكت‌ها.

 سنجش خاصیت ماده ها با بهره از موج های الکترومغناطیس

اصولا می­‌توان به دو شیوه از موج های الکترومغناطیس برای سنجش خاصیت ماده ها استفاده نمود:

بازتاب و انتقال

برای هر دوی این شیوه ها می توان تایم سیر موج های الکترومغناطیس را به منظور دریافت اطلاعات راجب ماده‌ ه­ایی که موج در آن نشر شده است ارزیابی کرد. در این بخش ما به روی اندازه‌­گیری بازتاب‌ها تمرکز کرده ایم.

مفاهیم موجک

در عرصه کاربردهای GPR فرض بر این است که یک پالس الکترومغناطیسی با طول متناهی در وقت و شکلی معین، پخش می‌شود. این پالس در مواد نزدیکش منتشر می­شود یا به شکل مستقی به گیرنده می­رسد و یا پس از یک یا چند بازتاب به گیرنده ارسال میشود.

جمع تمام پالس های اندازه گیری شده سیگنال را شکل می‌­دهد.

به این پالس می توان موجک هم گفت و سیگنال اندازه‌گیری شده را می­‌توان تحت عنوان جمعی از موجک‌های روی هم افتاده به شمار آورد که هر کدام از آن‌ها در امتداد مسیر انتشار متفاوتی نشر می‌­شوند.

بیشتر بخوانید: مطالعات لرزه نگاری دانهول

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب، مطالعات GPR، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول، مطالعات ژئوالکتریک، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس، مطالعات ژئوتکنيک، آزمایشات درون چاهی، مطالعات الکترومغناطیس – آزمایش مگنتومتری

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس، آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات الکترومغناطیس -مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوتکنيک- مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوفیزیک – اکتشاف آب آزمایش مگنتومتری – آزمایش دانهول – آزمایشات درون چاهی – آزمایش دانهول – مطالعات لرزه نگاری

شماره تماس: 09123533974