تحلیل حساسیت پاسخ GPR اهداف ژئوتکنیکی مدفون به پارامترهای هندسی و فیزیکی با استفاده از مدل سازی عددی پیشرو

در پژوهش حاضر پاسخ GPRمدل های مصنوعی مختلف متناظر با ساختارهای ژئوتکنیکی فرضی نظیر استوانه افقی منفرد، منشور دوبعدی، استوانه افقی جفت، چندضلعی دوبعدی دلخواه و زمین لایه ای، با استفاده از مدلسازی عددی پیشرو به روش تفاضل محدود دوبعدی حوزه زمان بهبود یافته در حوزه فرکانس، مدلسازی شده است. در این تحقیق براساس پارامترهای ریاضی هذلولی و نتایج مدلسازی پیشرو داده های GPRهدف استوانه ای، نشان داده شده که بین نسبت ارتفاع به پهنای هذلولی با پارامترهای هندسی هدف استوانه ای (قطر و عمق دفن) یک سری روابط خطی وجود دارد. این روابط می تواند به عنوان معیارهای کمی مناسب برای شناسایی مشخصات فیزیکی و هندسی اشیاء استوانه ای مدفون در زیر زمین با تصاویر GPR مورد استفاده قرار گیرد. برای دست یابی به هدف و تحلیل حساسیت، تاثیر پارامترهای مختلف هدف نظیر شکل هندسی، جنس، اندازه و ابعاد، عمق دفن، نوع و سطح سیالات محتوی (درصد حجمی سیالات) و ویژگی های فیزیکی محیط میزبان بر روی پاسخ های GPR، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از پتانسیل بالقوه روش GPR برای آشکارسازی انواع اهداف مدفون، شناسایی جنس مدل و ارزیابی ویژگی های محتوای سیال مدل است. با استفاده از این شبیه سازی ها می توان اهداف استوانه ای فلزی را از غیرفلزی تشخیص داد و نوع سیال محتوای درون ساختارهای غیرفلزی (نظیر هوا، آب شیرین و آب شور) را تعیین نمود. نتایج تحقیق با مطالعه موردی برای شناسایی قنات واقع در دشت شاهین شهر اصفهان نیز اعتبارسنجی گردیده است، به گونه ای که عمق دفن و قطر قنات به ترتیب با خطای 4/3 درصد و 12 درصد تقریب زده شد.