GEO RADAR

Description

Georadar (GPR), kadang-kadang disebut penyelidikan radar darat, georadar, radar darat, gema georadar atau "georadar" adalah eksplorasi geofisika bawah laut non-invasif teknik geofisika menggunakan gelombang elektromagnetik untuk karakterisasi dan pemantauan. Ini banyak digunakan untuk menemukan objek tersembunyi, karakterisasi dan pemantauan lingkungan, pertanian, penyelidikan arkeologi, forensik dan deteksi dan karakterisasi persenjataan, air tanah, infrastruktur jalan dan tambang, pertambangan, dampak es, deteksi gua dan terowongan, lubang, curah hujan , karst dan berbagai aplikasi lainnya. Ini dapat dioperasikan dari permukaan dengan tangan, kendaraan atau pesawat terbang. Georadar memiliki resolusi tertinggi dari semua metode geofisika untuk pencitraan bawah permukaan dengan resolusi hingga skala sentimeter.

Resolusi dikontrol oleh panjang gelombang perambatan gelombang elektromagnetik di tanah. Resolusi meningkat dengan meningkatnya frekuensi (panjang gelombang lebih pendek). Kedalaman penyelidikan bervariasi dari kurang dari satu meter di tanah hingga mineral lempung montmorillonite hingga lebih dari 5.400 meter di es kutub. Kedalaman investigasi meningkat dengan penurunan frekuensi tetapi dengan mengurangi resolusi. Kedalaman investigasi di pasir air tawar yang mengalir bebas adalah sekitar 30 meter. Kedalaman investigasi (dan resolusi) dikendalikan oleh sifat listrik melalui kehilangan konduksi, konstanta dielektrik dalam air, reaksi elektrokimia dalam air mineral antarmuka tanah liat, dan keberadaan mineral besi magnetik. Hilangnya penyebaran adalah hasil dari heterogenitas spasial dari panjang gelombang di tanah (sebagai perbedaan antara es dan bola salju dalam hamburan cahaya). Deteksi objek di tanah tergantung pada ukuran, bentuk, dan orientasi relatif terhadap antena, sebaliknya ke host media, dan kebisingan dan gangguan Radiofrequency.

RADAR adalah akronim yang dibuat pada tahun 1934 untuk RAdio Detection and Ranging (Buderi, 1996). Survei georadar pertama dilakukan di Austria pada tahun 1929 hingga kedalaman gletser (Stern, 1929, 1930).

Radar pada dasarnya peduli dengan metode refleksi seismik. Pemancar (TX) memancarkan sinyal di area penyelidikan. Sinyal yang dipantulkan terdeteksi dan direkam oleh penerima (Rx). Tidak seperti metode seismik, instrumen radar menggunakan gelombang elektromagnetik alih-alih gelombang akustik. Gelombang EM tidak menembus sedalam gelombang suara tetapi akan menghasilkan resolusi yang jauh lebih tinggi. Tujuan dengan impedans listrik yang berbeda dengan media di sekitarnya akan terdeteksi dan direkam. Instrumen radar permukaan sebagian besar digunakan untuk mendeteksi dan melokalkan target logam dan bukan logam untuk kedalaman 30 m.

RAMAC / GPR terus menerus memancarkan sinyal ke media penyelidikan. Jumlah pemindaian per satuan panjang waktu yang ditetapkan dalam perangkat lunak. Biasanya, akuisisi yang dilakukan pada profil di permukaan media dapat dilihat secara bersamaan di komputer laptop untuk mengontrol pengukuran.

Hasil resolusi lateral dan vertikal bervariasi antara 0,01-1,0 meter, tergantung pada pilihan frekuensi antena. Antena frekuensi yang lebih tinggi memberikan resolusi lebih tinggi tetapi penetrasi lebih sedikit, dan sebaliknya. Refleksi permukaan hiperbolik dari titik reflektor.

Secara umum, peralatan georadar terdiri dari dua komponen utama peralatan pemancar gelombang radar (pemancar) dan peralatan pemantulan / pemantulan radar (tranceiver). Sistem yang digunakan adalah sistem aktif di mana 'menembak' pulsa gelombang elektromagnetik (pada interval gelombang radar) untuk kemudian dilakukan perekaman intensitas gelombang radar yang berhasil dipantulkan kembali. Pengukuran dan perekaman ada perbedaan waktu (Δt), ini kemudian akan membentuk pola gelombang radar tipikal untuk setiap interval meteran kedalaman. Pola refleksi ini mencerminkan perbedaan dalam nilai dielektrik massa / badan sehubungan dengan gelombang radar di mana mereka terjadi. Pengukuran kedalaman dapat disesuaikan dengan tujuan kegiatan adalah dengan mengatur frekuensi gelombang radar yang digunakan

IMPLEMENTASI GEORADAR

Georadar dapat digunakan untuk kegiatan penelitian sebagai berikut:

A. Pertanian dan Kehutanan

  • Perbaikan dan drainase drainase
  • Pengaturan lapangan golf
  • Keberadaan air di tanah (kadar air tanah)
  • Adanya akar pohon
  • Kehadiran logam di kayu atau tiang kayu

B. Arkeologi

  • Bangunan dimakamkan dan pondasi
  • Merencanakan lokasi makam tua / kuno
  • Penelitian tentang keberadaan bangunan bersejarah
  • Cari artefak

C. Mendeteksi benda-benda di tanah (terkubur)

  • Mendeteksi pipa plastik (PVC), pipa dan kabel logam
  • Mendeteksi saluran air / limbah
  • Mendeteksi pipa gas dan pipa air

D. Aplikasi pada konstruksi bangunan (beton dan paving / lantai)

  • Deteksi kabel listrik di lantai
  • Ukur ketebalan ubin / lantai
  • Tentukan lokasi rongga di lantai

E. Aplikasi dalam ilmu lingkungan

  • Delineasi polutan (polutan / kontaminan)
  • Pemantauan polusi kontrol dengan remediasi
  • Pemetaan saluran air limbah bawah tanah
  • Keberadaan limbah bawah tanah / tangki penyimpanan

F. Penerapan ilmu forensik (kejahatan)

  • Cari benda yang dikubur
  • Cari terowongan bawah tanah
  • Cari barang bukti yang terkubur di bawah lantai / lantai

G. Aplikasi untuk ilmu geologi dan geoteknik (terutama untuk perencanaan dan konstruksi)

  • Cari lokasi saluran air / drainase, untuk perbaikan sistem drainase
  • Mendeteksi lokasi tambang lama / tambang
  • Mendeteksi struktur karst (lubang pembuangan, gua) pada batu kapur
  • Stratigrafi (struktur batuan / tanah) dan struktur tanah

H. Aplikasi untuk ilmu hidrologi dan batimetri

  • Pembuatan profil batimetri / penampang dasar laut / sungai / danau
  • Pemetaan zona infiltrasi / intrusi air laut
  • Keberadaan air tanah (keset)

I. Aplikasi untuk kondisi lingkungan es dan salju

  • Cari korban longsoran salju
  • Eksplorasi minyak dan gas di daerah kutub
  • Perkirakan bencana longsoran salju
  • Penerapan glasiologi
  • Penentuan ketebalan lapisan es di jalan di atas es
  • Mendeteksi keberadaan benda di es
  • Pengelolaan lokasi wisata es
  • Penentuan ketebalan salju

J. Aplikasi untuk sistem keamanan dan militer

  • Penentuan lokasi kabel dan sensor / bug di dalam dinding
  • Cari terowongan bawah tanah
  • Mendeteksi pergerakan korban yang terkubur di bangunan yang runtuh
  • Pemetaan lokasi ranjau darat
  • Menentukan lokasi proyektil dan selubung peluru yang terkubur

K. Aplikasi dan penambangan sedimen placer

  • Struktur dan stratigrafi geologi pada sedimen placer
  • Penentuan bentuk dan arah distribusi vena kimberlite (berlian)
  • Cari deposit nikel laterit

L. Aplikasi kegiatan penambangan

  • Keberadaan struktur berotot di bebatuan
  • Perencanaan keselamatan tambang di tambang dalam (terowongan) dan pemetaan struktur batuan di tambang dalam (terowongan)

M. Pemantauan kondisi jalan, bangunan dan jembatan

  • Pengukuran ketebalan aspal atau tanggul
  • Evaluasi retak lantai jembatan
  • Meneliti kerusakan / perkerasan jalan

PERALATAN

Peralatan yang digunakan dalam penelitian Georadar

  1. Unit Georadar, yang terdiri dari antena, Unit Pemrosesan, Distance meter, Baterai, dan kabel.

  2. Laptop untuk mengoperasikan unit geordar dengan perangkat lunak Ramac dan Rad Explorer.

  3. GPS untuk menentukan koordinat lokasi.

  4. Kamera digital untuk dokumentasi acara

  5. Komputer PC untuk pekerjaan laporan

  6. Meter untuk mengukur jarak

Setelah proses pengambilan data lapangan selesai, langkah selanjutnya adalah mengolah data lapangan menjadi data yang siap dianalisis. Pemrosesan data Georadar dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak RadExplorer.

Pemrosesan data bertujuan untuk mengurangi frekuensi noise, mempertajam gambar, dan menempatkan zero time pada tempatnya sehingga gambar yang diperoleh georadar mudah diinterpretasikan gambar di bawah permukaan. Pemrosesan data yang digunakan termasuk Penghapusan DC, Interkoneksi Spasial, Penghapusan Latar Belakang, Penyaringan Bandpass, Edit Jejak, Kekuatan Refleksi, dan Penyesuaian Waktu Nol. Data yang diolah ini kemudian ditampilkan dalam 2 jenis tampilan, tampilan yang menunjukkan gambar pantulan / pantulan dan tampilan yang mencerminkan kekuatan pantulan (kekuatan pantulan).

Data yang sudah selesai diproses dengan berbagai tahapan dalam mengolah data, menghasilkan data yang siap untuk interpretasi dan analisis. Interpretasi dilakukan dengan mengamati karakter ketusan, kekuatan, dan pola refleksi pada gambar georadar dan dibandingkan dengan desain objek atau data pendukung yang diteliti.

SALDO SURVEI BANGUNAN BANGUNAN

Peralatan yang kami siapkan adalah GEORADAR UNIT dengan spesifikasi:

1. FREKUENSI 100 MHz

  • Untuk penelitian dengan kedalaman sedang (maksimal sekitar 40m) dengan resolusi sedang-rendah, diameter lubang dapat dideteksi setidaknya 1m (sesuaikan kontras objek dengan sekitarnya).

  • Ukuran pahat (L x W x H): 1,25 x 0,78 x 0,20 m. Berat: 25,5 kg.

  • Dapat dioperasikan di tanah yang memiliki lebar minimal 1m dan lintasan minimum minimal 2,5m (panjang lintasan terdeteksi 1m) dengan kondisi permukaan yang relatif datar dan kemiringan sekitar 450.

Data yang sudah selesai diproses dengan berbagai tahapan dalam mengolah data, menghasilkan data yang siap untuk interpretasi dan analisis. Interpretasi dilakukan dengan mengamati karakter ketusan, kekuatan, dan pola refleksi pada gambar georadar dan dibandingkan dengan desain objek yang diteliti, dalam hal ini pondasi bangunan.

Dari pengamatan gambar georadar, garis besar menunjukkan pola yang relatif sama, yaitu pola pantulan yang relatif kuat di tengah lintasan, sedangkan pada awal atau akhir jalur pola pantulan melemah dan menunjukkan pola lengkung ke bawah. Lebih jelas lagi ketika menggunakan gambar kekuatan pantulan, yang di tengah terlihat merah dan secara bertahap berubah putih dan biru di kiri dan kanan gambar georadar. Deskripsi ini diartikan sebagai karena keberadaan suatu objek yang memiliki nilai impedansi akustik lebih tinggi dari lingkungannya, sehingga kecepatan gelombang yang melewati objek menjadi lebih cepat dan lebih jelas. Objek tersebut dianggap sebagai fondasi bangunan, sedangkan di sekitarnya terdapat material urugan yang nilai impedans akustiknya lebih rendah.

Gambar georadar di daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu gambar georadar di pondasi luar (garis a dan d), dan gambar georadar di pondasi dalam (baris b dan c). Gambar georadar dari fondasi luar menunjukkan pola pantulan yang kurang kuat di tengah. Kekuatan pantulannya juga tidak terlalu kuat, yang ditunjukkan warna dominan putih. Ini diharapkan karena proses pemindaian georadar hanya melewati sedikit dari fondasi sumur yang ada dan bentuk memanjang kolom yang tegak lurus dengan arah pemindaian georadar sehingga bidang yang dipantulkan hanya kecil.

Sementara itu, gambar georadar pada fondasi dalam menunjukkan pola refleksi yang relatif kuat di tengah. Kekuatan pantulan juga relatif kuat, menunjukkan warna dominan merah. Hal ini diharapkan karena proses pemindaian georadar melewati lebih banyak bagian dari fondasi pondasi karena bentuk memanjang kolom yang sejajar dengan arah pemindaian georadar atau karena diameter fondasi yang ada lebih besar sehingga medan pantulan relatif lebih besar.

Namun, ketika diamati lebar pantulan yang kuat lebih lebar daripada bagian yang terkena pemindaian. Ini karena kecepatan gelombang dalam fondasi jauh lebih besar daripada sekitarnya, sehingga gelombang yang dipantulkan oleh fondasi sudah dapat direkam oleh antena georadar meskipun posisi antena belum mencapai fondasi atau antena masih dapat merekam gelombang pantulan dari yayasan meskipun posisinya telah meninggalkan Yayasan. Ini terlihat dari pola lengkung tepi gambar georadar.

Interpretasi umum dari gambar georadar, terutama dari pengamatan kekuatan pantulan, akan terlihat dalam 2 ekspresi yang diinterpretasikan sebagai sloof dan pondasi seperti yang ditunjukkan dalam model pada Gambar. Refleksi sloof tidak dapat dipisahkan antara sloof atas. dan sloof yang lebih rendah karena resolusi vertikal georadar 100 MHz tidak cukup untuk membedakan kedua sloof tersebut.

Kesimpulan dari hasil pengukuran Georadar adalah sebagai berikut:
  1. Berdasarkan pengamatan gambar georadar, lihat fondasi di bawah lantai dasar bangunan. Gambar georadar dapat dengan jelas mengidentifikasi keberadaan sumur sloof dan pondasi.
  2. Sumur pondasi yang diamati pada gambar georadar memiliki lebar lebih besar daripada lebar sebenarnya dari lintasan georadar. Ini karena kecepatan gelombang yang melewati fondasi fondasi lebih besar daripada area sekitarnya.
  3. Keberadaan sloof dapat diidentifikasi dengan baik, tetapi tidak dapat dipisahkan antara sloof atas dan sloof bawah. Ini karena resolusi vertikal antena yang digunakan tidak cukup kuat untuk memisahkan objek yang lebih kecil dari 0,5 meter.