Was ist GPR?

Bodenradar (GPR) ist der allgemeine Begriff für Techniken, die Radiowellen, typischerweise im Frequenzbereich von 1 bis 1000 MHz, verwenden, um im Boden (oder in künstlichen Strukturen) vergrabene Strukturen und Merkmale zu kartieren. Historisch gesehen konzentrierte sich GPR hauptsächlich auf die Kartierung von Strukturen im Boden; In jüngerer Zeit wird GPR bei der zerstörungsfreien Prüfung nichtmetallischer Strukturen eingesetzt.

Das Konzept, Radiowellen zur Untersuchung der inneren Struktur des Bodens einzusetzen, ist nicht neu. Die erfolgreichste frühe Arbeit auf diesem Gebiet war zweifellos der Einsatz von Radioecholoten zur Kartierung der Dicke der Eisschilde in der Arktis und Antarktis sowie zur Sondierung der Dicke von Gletschern. Die Arbeit mit GPR in Umgebungen ohne Eis begann in den frühen 1970er Jahren. Frühe Arbeiten konzentrierten sich auf Anwendungen im Permafrostboden.

GPR-Anwendungen sind nur durch die Vorstellungskraft und Verfügbarkeit geeigneter Instrumente begrenzt. Heutzutage wird GPR in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter bei der Ortung vergrabener Versorgungsleitungen, der Bewertung von Minenstandorten, forensischen Untersuchungen, archäologischen Ausgrabungen, der Suche nach vergrabenen Landminen und nicht explodierten Kampfmitteln sowie der Messung der Schnee- und Eisdicke und -qualität für die Bewirtschaftung von Skipisten und die Vorhersage von Lawinen. um nur einige zu nennen.

Wie funktioniert es?

1. Sendet schwache Hochfrequenzsignale aus
2. Erkennt die zurückgesendeten Echos und erstellt daraus ein Bild
3. Zeigt Signalzeitverzögerung und -stärke an

GPR ist wie ein Fischfinder und Echolot

1. Der Finder sendet einen Ping
2. Das Signal wird vom Fisch zurückgestreut
3. Das Signal wird von unten zurückgestreut

1. Während sich das Boot bewegt, sammelt es Aufzeichnungen
2. Die Aufnahmen werden nebeneinander angezeigt
3. Das Ergebnis sieht aus wie ein Querschnitt

GPR-Erkundungstiefen

Die Erkundungstiefe ist ortsspezifisch

• Böden absorbieren Radiowellen
• Sande und Kies sind für GPR günstig
• Feinkörnige Böden wie Schluff und Ton absorbieren Signale
• Salzwasser ist völlig undurchsichtig

Was ist so schwierig an GPR?

1. Der Boden ist komplizierter
2. Von Menschen geschaffene Strukturen sind komplex
3. Manche Dinge spiegeln sich einfach nicht wider
4. Einige Böden absorbieren alle Signale

Warum sieht die Pfeife nicht wie eine Pfeife aus?

• Der GPR-Datensatz ist ein Pseudobild des Bodens
• Lokalisierte Merkmale werden zu Hyperbeln (invertierte V s)
• Der GPR sendet Signale in alle Richtungen in den Boden
• Echos werden aus allen Richtungen beobachtet
• Die größte Annäherung (über das Ziel) erfolgt an der Spitze von V
• Die Form des umgekehrten V hilft dabei, die genaue Tiefe zu bestimmen