Georadar
En georadar ("ground-penetrating radar" - GPR) er et geofysisk verktøy som benyttes fra overflaten til effektiv kartlegging av lagdelingen i grunnen og til identifikasjon av objekter i bakken.
En georadar baserer seg på å sende høy-frekvente elektromagnetiske bølger (typisk flere MHz opp til et par GHz) inn i et materiale og deretter måle hvor lang tid eventuelle reflekterte bølger bruker tilbake igjen samt disse bølgenes signalstyrke. Refleksjoner forekommer dersom bølgene går inn i et nytt materiale med ulik elektrisk ledningsevne og elektrisk permittivitet enn det forrige.
Styrken på det reflekterte signalet avhenger av kontrasten i dielektrisitetskonstanten og i ledningsevnen mellom de to materialene. For eksempel betyr dette at en bølgepuls som går fra tørr sand (dielektrisitet 5) til våt sand (dielektrisitet 30) vil gi en meget sterk refleksjon, mens en puls som går fra tørr sand til kalkstein (dielektrisitet 7) vil gi en relativt svak refleksjon.
Høyere frekvenser tillater høyere oppløsning, men slike bølger rekker til gjengjeld ikke så langt ned i bakken. Lavere frekvenser gir dårligere oppløsning men penetrerer derimot dypere. Derfor er det svært viktig å velge riktig antenne for det aktuelle problemet.
De elektriske og dielektriske egenskapene til grunnen bestemmer hvor mye radarsignalene dempes. Veldig elektrisk ledende materiale som leire og saltvann utøver svært stor dempning på signalet og penetreringsdybden er svært begrenset under slike forhold.
Georadar egner seg til kartlegging av løsmassetykkelse eller lagdeling i løsmasser / snø dersom dybdene ikke er store og grunnvannet ikke er saltholdig (som gir høy ledningsevne). I tillegg kan GPR brukes til å lokalisere ulike objekter i bakken (rør, store gjenstander, hulrom).
Radargram fra et myrområde i Sør-Norge. Det ble observert berg i hver ende av profilet (granittisk gneis), og reflektoren som er synlig igjennom profilet tolkes som overgangen til berg/faste masser. Hastigheten i løsmassene er anslått ut fra myras ledningsevne og permittivitet.
NGIs utstyr
GSSI- SIR 4000 (styringsenhet) og en 200 MHz antenne. Antenner med forskjellige frekvenser (16 MHz til 2,6 GHz) kan benyttes i tilfeller der 200 MHz ikke er egnet. (http://www.geophysical.com/products.htm)
NGIs stegfrekvens-radar (300 kHz til 3 GHz) er utviklet og produsert på NGI siden 1989 og eksporteres til hele verden. For anvendelser som krever mer enn kommersielle GPR-verktøy er i stand til kan NGI-radaren benyttes med skreddersydde antenneløsninger.
Helgard Anschütz
Prosjektingeniør I Fjernanalyse og geofysikk helgard.anschuetz@ngi.no+47 936 54 280