|
FÖLDRADAR A PINCÉK ÉS ÜREGEK KUTATÁSÁBAN A földradar-
(talajradar-) mérés nagyfrekvenciás (25 MHz-től 1 GHz) hullámok kibocsátásán és
visszaverődésén alapul. A földradar berendezés
egy jelet kibocsátó adó- és a visszavert jelet felfogó vevőantennából és a
feldolgozást végző egységből áll. Az adó rövid idejű, ismétlődő elektromágneses
impulzussorozatot bocsát ki a talaj irányába, miközben a talaj fölött mozog.  Az eltérő fizikai
tulajdonságokkal rendelkező anyagok (kőzetek) határán a nagyfrekvenciás
hullámok egyrészt visszaverődnek, másrészt elnyelődve folytatják útjukat a
következő réteg irányába.  A visszaverődés és az
elnyelődés mértéke a különböző kőzetekben más és más. Ilyen magas frekvencián
ezeket a tényezőket már a relatív dielektromos állandó (εr), az
elektromágneses hullám terjedési sebessége (V) és a csillapítás mértéke
(β) határozza meg. Az alábbi táblázat különféle kőzetek 100 MHz-en
mért értekeit mutatja (forrás: Dövényi-Lipovics: Geofizikai terepgyakorlat).  Amint látható, a levegő,
a víz, a jég csillapítása igen alacsony (jégmezőkön akár A táblázatban felsorolt
sebességértékekből meghatározható az anyagra jellemző hullámhossz is (λ = V f , azaz pl. vízben, 100 MHz frekvencián A hullámok terjedésében
beállt változást a radarkészülék anomáliaként jelzi, ami minden esetben a
vizsgált kőzettömeg inhomogenitására utal. Inhomogenitás lehetséges az altalaj
(a vizsgált kőzetösszlet) anyagának változása miatt, de lehet a felszín alatt
húzódó idegen test, tárgy miatt is. Szilárd anyaggal
körülvett térben (azaz üregben) a hullámok terjedési tulajdonságai mind a
belépéskor, mind az üregből történő kilépéskor jelentősen megváltoznak. Az
üregbe érkezéskor elhajolnak, az üregből való kilépéskor reflektálódnak, ezért
az üreg reflexiós kép formájában jelentkezik a radarképen. Ezért a földradar
igen alkalmas üregek, nagy átmérőjű vezetékek feltérképezésére.  A mai, korszerű, a
műszaki gyakorlatban jól használható földradarok kézzel mozgatható szerkocsin
kerülnek elhelyezésre.  A feldolgozó egység
grafikusan (monitoron) ábrázolja a különböző dielektromos állandójú anyagok
határfelületéről visszaverődő illetve elnyelődő elektromágneses jelek útját az
eltelt időt figyelembevételével. A korábbi radarok esetében (az 1990-es
években) még szükség volt egy utólagos feldolgozás elvégzésre (melynek kiinduló
adatai a mért terjedési és visszaverődési sebesség, a talajminőség, az
alkalmazott frekvencia stb. voltak), a modern számítástechnika alkalmazásával
ma már azonnali (real-time) vizsgálatot lehet végezni. A radarmérések során a
műszer regisztrálja a radar előrehaladását, és a megtett út függvényében
állítja elő a feldolgozott mérési eredményeket, melyeket kétdimenziós ábrán
jelenít meg.  Egyenetlen talajon a
mérési jelek grafikonjai követik a radarkészülék himbáló mozgását, ezért
értelmezésük megfelelő gyakorlatot kíván. Szintén korrekció
szükséges a nem vízszintes talajon történő mérés esetén, mivel ha a radarmérés
lejtőn, vagy ferde talajon történik, a műszer által kimutatott anomáliák nem
függőlegesen a mérési pont alatt, hanem bizonyos mértékű eltolással helyezkednek
el a terep alatt. Ennek oka, hogy a berendezés antennája a haladási irányra
merőleges bocsátja ki a jeleket, tehát a lejtés miatt a radar nem függőlegesen
mér, hanem a rádióhullámok beesési szöge a függőlegestől a terep dőlésszögével
azonos fokban eltért. Ebben az esetben a
mérési képet korrigálni kell a fenti beesési szöggel az alábbi vázlatrajz
szerint.  A felvételeken
jellegzetes reflexiókat és interferenciát (azaz zavarokat) mutatnak a föld
alatt elhelyezkedő tárgyak, melyek lehetnek elektromos áramot továbbító
vezetékek, fémtárgyak, de akár víz- vagy gázvezeték csövek is. Ezért nagyvárosi
környezetben a földradar méréseket minden esetben más geofizikai mérési
módszerekkel együtt javasolt elvégezni, és az egyes mérések eredményeit össze
kell vetni egymással. A modern radar
berendezések vizsgálati paraméterei különféle határok között – gyárilag
meghatározott, de rendszerint minimális értékben – változtathatóak. A mai
modern radarberendezéseken például előre beállítható a vizsgált talaj minősége
(száraz, nedves, esetleg agyagos) és a felbontás mértéke. Az üregek, eltemetett
pincék feltárására irányuló geofizikai kutatások során – a más célú (pl.
bányászati) kutatásokkal szemben – mindenképpen célszerű beszerezni minél több,
a kapcsolódó tudományágak körébe tartozó egyéb adatot, forrást, és ezek
elemzésével, a helyszíni mérésből származó adatok összevetésével lehet jó
hatásfokú eredményt elérni. Jelen sorok írója abban a
szerencsében részesült, hogy közreműködhetett a modern, számítógéppel elemzett
földradar technológiával elvégzett első hazai üregkutatásokban az 1990-es évek
elején. Az akkori Eötvös Loránd Geofizikai Kutató Intézet szakemberei (Törös
Endre, Pattantyús-Ábrahám Miklós, Hermann László) a Budai Vár, a kőbányai
pincerendszerek kutatása során alakították ki azokat a technikákat, melyek
napjainkra olyan mértékben fejlődtek, hogy egyre pontosabb és jobb eredmény
élhetünk el általuk.  Combined geophysical investigation on Buda Castle hill
|
Ha valami érdekel, esetleg segítségre van szükséged:
