GPR

GPR (georadar, Ground Penetrating Radar) è un sistema di prospezione elettromagnetica che sfrutta le proprietà di propagazione delle onde EM nel terreno o in materiali antropici per localizzare oggetti, determinarne profondità e dimensioni. Il termine radar deriva dall’espressione inglese RAdioDetection And Ranging e, in abbinamento al suffisso geo-, indica quella serie di strumenti sviluppati per effettuare indagini non distruttive e ad alta risoluzione nel terreno o in manufatti di interesse (quali ad esempio, pavimentazioni, murature, beni monumentali).

il sistema garantisce, in funzione delle caratteristiche elettromagnetiche del materiale da investigare ed in particolare su superfici di acquisizione piane e poco accidentate, elevata risoluzione spazila abbinata ad elevata velocità  di acquisizione che consente di investigare volumi grandi in un relativamente piccolo tempo.

La risoluzione verticale teorica minima dell’indagine (i.e. dimensioni minime di un target rilevabile) è, a parità di caratteristiche dei materiali attraversati, proporzionale alla frequenza centrale utilizzata (maggiore risoluzione ad alta frequenza di utilizzo). Al contrario, la profondità di investigazione utile è inversamente proporzionale a tale frequenza (maggiore profondità di esplorazione a bassa frequenza di utilizzo). Le frequenze utilizzate variano da 50-70 MHz, per gli studi che necessitano di grande profondità (decine e centinaia di metri) e su materiale a bassissimo assorbimento (ad es., applicazioni glaciologiche) a 300-600 MHz per applicazioni a bassa profondità (qualche metro) e con medio dettaglio (ad es., applicazioni ambientali per ricerca sottoservizi e cisterne, applicazioni geologiche, idrogeologiche ed archeologiche) fino a 1.200-2.000 MHz per applicazioni ad altissima risoluzione a carattere pellicolare (ad es., studio di pavimentazioni e rivestimenti, di cementi armati, di beni momnumentali).

Il geoadar più comune è quello ad inviluppo di impulsi, in cui un trasmettitore irradia periodicamente energia sotto forma di impulsi EM di grande potenza e di durata molto breve (spikes). L’onda irradiata si propaga nel terreno verso il basso e. quando incontra un oggetto con proprietà dielettriche differenti dal terreno che lo contiene. parte dell’energia viene riflessa ritornando in superficie, parte viene assorbita dall’oggetto e parte penetra in profondità. Tanto maggiore è il contrasto tra le caratteristiche che influenza il comportamento EM dei bersagli e del materiale che lo circonda, tanto maggiore è la quantità di energia che viene riflessa verso la superficie e la possibilità di identificare un segnale utile agli scopi dell’indagine.

 

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