پردازش و تفسیر داده های رادار نفوذی به زمین (GPR) به منظور شناسایی حفره های زیرسطحی و بررسی لایه بندی، دانه بندی و برآورد میزان رس در رسوبات زیرسطحی کم عمق

روش رادار نفوذی به زمین (GPR)‎ به منزله یک روش غیرتخریبی به منظور آشکارسازی اهداف زیرسطحی واقع در عمق کم، براساس ارسال امواج الکترومغناطیسی به درون زمین و ثبت بازتاب های دریافت شده از امواج ارسالی، مورد استفاده قرار می گیرد. دانه بندی ذرات و وجود رس مواد زیرسطحی به دلیل تغییراتی که در میزان رسانندگی و گذردهی الکتریکی ایجاد می کنند و در نتیجه، ایجاد تغییر نسبی در عمق نفوذ امواج GPR قابل تشخیص و بررسی هستند. ساختارهای زیرسطحی کم عمق همچون حفر ه های زیرسطحی نیز که جنس و ضخامت های متفاوتی دارند به دلیل تباین در ویژگی های الکتریکی (رسانندگی و گذردهی) با روش GPR قابل آشکارسازی هستند. در این تحقیق برداشت GPR در طول 5 نیم رخ در منطقه درخانیاب بخش مجن شهرستان شاهرود با استفاده از آنتن پوششی 250 مگاهرتز صورت گرفته است. به علت فاصله کم بین فرستنده و گیرنده GPR، رسانندگی زمین مورد بررسی و وجود بازتاب های مزاحم یا ناخواسته با بسامد کم روی بازتاب های با بسامد زیاد و مغشوش کردن آنها، فیلتر Dewow روی همه داده های برداشت یا اعمال شده است. از جمله پردازش های دیگر اعمالی روی داده ها می توان انواع بهره ها (Gains)‎ را نام برد که برای کاهش اثر تضعیف امواج ناشی از افزایش عمق نفوذ به کار گرفته شده است. روی نیم رخ های برداشتی، پردازش پوش (Envelope)‎ نیز اعمال شد تا بتوان لایه بندی زیرسطحی را با دقت زیادی تعیین کرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با استفاده از مشخصه های امواج در مقاطع GPR، شناسایی اهدافی مانند حفر ه های زیرسطحی، تفکیک رسوبات زیرسطحی درشت دانه از ریزدانه و میزان رطوبت لایه های متفاوت زیرسطحی در منطقه با موفقیت زیادی امکان پذیر بوده است. قدرت تفکیک GPR در این تحقیق به گونه ای بود که در نیم رخ های با رسانندگی زیرسطحی کم می توان مرزهای قنات مانند مرز هوا-آب و آب-بتن را همچون لایه بندی خاک منطقه تعیین کرد. منطقه مورد بررسی در عمق کم از لایه های افقی خاک با ضخامت در حد چند سانتی متر پوشیده شده است. رسانندگی نسبتا زیاد این منطقه نیز باعث شده است تا عمق نفوذ امواج GPR به ندرت حتی به 2 متر نیز برسد.