پردازش و تفسیر داده‌های رادار نفوذی به زمین (GPR) به‌منظور شناسایی حفره‌‌های زیرسطحی و بررسی لایه‌بندی، دانه‌بندی و برآورد میزان رُس در رسوبات زیرسطحی کم‌عمق

روش رادار نفوذی به زمین (GPR) به‌منزلة یک روش غیرتخریبی به‌منظور آشکارسازی اهداف زیرسطحی واقع در عمق کم، براساس ارسال امواج الکترومغناطیسی به درون زمین و ثبت بازتاب‌های دریافت شده از امواج ارسالی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانه‌بندی ذرات و وجود رُس مواد زیرسطحی به‌‌دلیل تغییراتی که در میزان رسانندگی و گذردهی الکتریکی ایجاد می‌کنند و در نتیجه، ایجاد تغییر نسبی در عمق نفوذ امواج GPR قابل تشخیص و بررسی هستند. ساختارهای زیرسطحی کم‌عمق همچون حفر‌ه‌های زیرسطحی نیز که جنس و ضخامت‌های متفاوتی دارند به‌دلیل تباین در ویژگی‌های الکتریکی (رسانندگی و گذردهی) با روش GPR قابل آشکارسازی هستند. در این تحقیق برداشت GPR در طول 5 نیم‌رخ‌‌ در منطقه درخانیاب بخش مجن شهرستان شاهرود با استفاده از آنتن پوششی 250 مگاهرتز صورت گرفته است. به‌علت فاصله کم بین فرستنده و گیرنده GPR، رسانندگی زمین مورد بررسی و وجود بازتاب‌های مزاحم یا ناخواسته با بسامد کم روی بازتاب‌های با بسامد زیاد و مغشوش کردن آنها، فیلتر Dewow روی همة داده‌های برداشت یا اِعمال شده است. از جمله پردازش‌های دیگر اِعمالی روی داده‌ها می‌توان انواع بهره‌ها (Gains) را نام برد که برای کاهش اثر تضعیف امواج ناشی از افزایش عمق نفوذ به کار گرفته شده است. روی نیم‌رخ‌‌‌های برداشتی، پردازش پوش (Envelope) نیز اِعمال شد تا بتوان لایه‌بندی زیرسطحی را با دقت زیادی تعیین کرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با استفاده از مشخصه‌های امواج در مقاطع GPR، شناسایی اهدافی مانند حفر‌ه‌های زیرسطحی، تفکیک رسوبات زیرسطحی درشت‌دانه از ریزدانه و میزان رطوبت لایه‌های متفاوت زیرسطحی در منطقه با موفقیت زیادی امکان‌پذیر بوده است. قدرت تفکیک GPR در این تحقیق به‌‌گونه‌ای بود که در نیم‌رخ‌های با رسانندگی زیرسطحی کم می‌توان مرزهای قنات مانند مرز هوا-آب و آب-بتن را همچون لایه‌بندی خاک منطقه تعیین کرد. منطقه مورد بررسی در عمق کم از لایه‌های افقی خاک با ضخامت در حد چند سانتی‌متر پوشیده شده است. رسانندگی نسبتاً زیاد این منطقه نیز باعث شده است تا عمق نفوذ امواج GPR به ندرت حتی به 2 متر نیز برسد.