Yeraltı Radarı (GPR – Ground Penetrating Radar), yeraltındaki farklı malzeme ve yapıların elektromanyetik özelliklerindeki değişimleri yüksek çözünürlükle görüntülemek için kullanılan tahribatsız bir jeofizik yöntemdir.
GPR ölçümleri yerden taşınan/çekilen sistemlerle veya uygun saha koşullarında İHA (Drone) tabanlı GPR sistemleriyle gerçekleştirilebilir. Ölçüm geometrisi ve anten frekansı; hedefin büyüklüğü, beklenen derinliği, zemin özellikleri ve istenen çözünürlüğe göre belirlenir.
Toplanan radar verileri işlenerek 2B radargramlar, derinlik kesitleri, time/depth slice haritaları ve uygun veri yoğunluğunda 3B GPR modelleri oluşturulabilir.
Uygulama Alanları
- Arkeolojik yapı, duvar, temel ve mezarların araştırılması
- Karstik boşluk, mağara ve yeraltı boşluklarının belirlenmesi
- Gömülü boru, kablo ve altyapı hatlarının haritalanması
- Beton ve temel altı araştırmaları
- Gömülü metalik ve metalik olmayan nesnelerin araştırılması
- Zemin tabakaları ve sığ jeolojik sınırların belirlenmesi
- Dolgu alanları ve kazılmış/doldurulmuş zonların araştırılması
- Yol, pist ve kaplama tabakalarının incelenmesi
- Buz, kar ve bazı uygun jeolojik ortamlarda tabaka kalınlığı araştırmaları
- UXO ve gömülü nesne araştırmalarında diğer yöntemleri destekleyici detay çalışma
Yerden GPR Ölçümleri
Yerden GPR çalışmalarında anten sistemi araştırma hatları boyunca yüzeye yakın şekilde hareket ettirilir. Antenden gönderilen elektromanyetik darbeler, yeraltındaki dielektrik özellik ve elektriksel iletkenlik değişimlerinin bulunduğu sınırlardan yansıyarak alıcı anten tarafından kaydedilir.
Yerden ölçüm, özellikle yüksek çözünürlük gerektiren arkeoloji, altyapı, beton, sığ boşluk ve gömülü nesne araştırmalarında avantaj sağlar. Hat aralıkları hedef büyüklüğüne göre sıklaştırılarak detaylı 2B ve 3B araştırmalar gerçekleştirilebilir.
Kullanılan Antenler
GPR anten frekansı arttıkça genel olarak çözünürlük artarken araştırma derinliği azalır. Daha düşük frekanslar ise daha büyük hedeflerde ve daha derin araştırmalarda tercih edilir.
Düşük Frekanslı GPR – 50–200 MHz
Derin jeolojik sınırlar, büyük karstik boşluklar, kalın dolgu ve daha derin hedeflerin araştırılması.
Orta Frekanslı GPR – 200–600 MHz
Arkeoloji, gömülü yapı, temel, boşluk, boru ve genel amaçlı yeraltı araştırmaları.
Yüksek Frekanslı GPR – 600 MHz–2+ GHz
Beton, donatı, döşeme, yol tabakaları ve yüksek çözünürlüklü çok sığ araştırmalar.
Gerçek araştırma derinliği yalnızca anten frekansına bağlı değildir. Kil içeriği, elektriksel iletkenlik, nem, tuzluluk, hedef geometrisi ve yüzey koşulları GPR penetrasyonunu önemli ölçüde etkiler.
İHA / Drone GPR Araştırmaları
İHA tabanlı GPR, radar anteninin drone altında taşınarak önceden planlanmış hatlar boyunca ölçüm alınmasına dayanır. Sistem özellikle geniş alanların hızlı taranması, erişimi güç yüzeylerde çalışma yapılması ve düzenli ölçüm geometrisinin oluşturulması açısından avantaj sağlayabilir.
Drone GPR çalışmalarında radar anteni ile zemin arasındaki mesafenin mümkün olduğunca sabit tutulması kritik öneme sahiptir. Bu nedenle hassas GNSS ve topoğrafya takip sistemleri kullanılarak düşük irtifalı uçuşlar gerçekleştirilebilir.
İHA GPR özellikle;
- Arkeolojik alanların geniş ölçekli taranması
- Karst ve büyük yeraltı boşluklarının araştırılması
- Gömülü altyapı ve yapıların araştırılması
- Buz ve kar kalınlığı araştırmaları
- Tehlikeli veya fiziksel erişimi güç alanlar
- UXO bulunan sahalarda temassız ön araştırmalar
- Geniş ve açık alanlarda hızlı profil ölçümleri için değerlendirilebilir.
Drone GPR Sistemleri
İHA GPR sisteminde yalnızca radar anteni değil, birbirleriyle senkronize çalışan farklı bileşenler kullanılır:
- GPR kontrol ünitesi ve anten sistemi
- İHA / UAV platformu
- RTK/PPK GNSS konumlandırma
- Radar/LiDAR altimetre
- Topoğrafya takip sistemi
- Uçuş planlama ve otonom navigasyon
- GPR veri kayıt ve senkronizasyon sistemi
SAGTECH çalışmalarında proje gereksinimine göre düşük ve orta frekanslı GPR antenleri yer veya İHA platformları ile kullanılabilir. Anten seçimi hedef derinliği ve boyutu ile birlikte zeminin elektromanyetik özellikleri değerlendirilerek yapılır.
Veri İşleme ve Sonuçlar
Ham GPR verileri doğrudan yeraltı modeli olarak değerlendirilmez. Ölçüm sonrasında veriler hedefe ve saha koşullarına uygun işlem adımlarından geçirilir.
Uygulanabilecek başlıca işlemler arasında time-zero correction, dewow, background removal, band-pass filtering, gain, migration, topographic correction ve velocity/depth conversion bulunur.
Çalışmanın geometrisine göre sonuçlar;
2B Radargram → İşlenmiş Derinlik Kesiti → Time/Depth Slice → Anomali Haritası → 3B GPR Görselleştirmesi
şeklinde sunulabilir.
GPR sonuçları gerektiğinde ortofoto, LiDAR/DEM, manyetik, ERT ve diğer jeofizik verilerle birlikte değerlendirilerek hedeflerin konumu, geometrisi ve devamlılığı daha kapsamlı şekilde yorumlanabilir.
