Georadar: erinevus redaktsioonide vahel

'''Georadar''' on [[Geofüüsika|geofüüsikalise]] uuringu meetod, mis kasutab raadiolainete impulsse, kuvamaks pilti pinnase siseehitusest. See meetod on leidnud kasutust mitmetes valdkondades, arheoloogiast ehituseni, kuid suurimat kasutust on see leidnud pinnase siseehituse, reostuse leviku ning maa-aluste objektide tuvastamises ja uuringutes <ref name=Mustassaar> Mario Mustassaar 2009 „Georadari peegelduste korreleerimine kivimi füüsikaliste omadustega ning radari kasutusvõimalustest pinnakatte paksuse uuringutel: Võhmuta lubjakivimaardla“ Tartu Ülikool </ref>.

Georadar, kui kõrgtehnoloogiline ja pinnast mitte-kahjustav pinnase siseehitust kuvav meetod,aparaat suudab näha läbi pinnase, betooni, asfalti, kivi, puu, jää ja isegi läbi vee. Võrreldes teiste meetoditega on georadari kasutamine odav ja lubab kiireid tulemusi. Georadar sobib objektide kuju, suuruse, ulatuse ja sügavuse määramiseks. Näiteks saab selle abil leida maa-aluseid torusid, vundamente, tühimikke, kaevikuid, geoloogilisi [[Kihind|kihindeid]], maa-aluseid tugevdusi, ja kõike muud mis eristub ümbritsevast keskkonnast. Georadar töötab kõige paremini kuivades keskkondades, kuid samuti saab seda kasutada ka märgade ja niiskunud materjalide korral. Probleeme valmistavad soolased tingimused ja tihedad savid, mis suure elektrijuhtivusega summutavad pinnasest läbi tungivad lained.

Lihtsustatud skeemi kohaselt koosneb georadar kahest antennist, kusmillest üks antenn on [[Elektromagnetiline kiirgus|elektromagnetlainete]] saatjaks ja teine antenn lainete vastuvõtjaks. Georadarite poolt emiteeritavate elektromagnetlainete sagedus jääb maapõue süvauuringute puhul mõnekümne MHz juurde ning maapinnalähedaste kihtide ja objektide uuringu puhul mõne GHz juurde (Kasutatavad sagedused on 50-1500 MHz) <ref name=“Tuhala“> Heiki Potter 2008 „Tuhala-Nabala salajõed: kas vitsametod valetab?“ Eesti Loodus</ref>. Keskkonda saadetud elektromagnetlained peegelduvad pinnases leiduvatelt [[Keskkonna heterogeensus|heterogeensustelt]] (erinevate [[Dielektrik|dielektriliste]] omadustega kehadelt, suurematelt kividelt ja [[Kiht (geoloogia)|kihtide]] [[Põiksus|katkestuspindadelt]] ) ning maapinnale saabununa registreeritakse vastuvõtuantenniga. Registreeritud peegeldunud lained kannavadki informatsiooni keskkonna siseehituse kohta. Kui georadarist välja saadetud elektromagnetlaine jõuab keskkonnas oleva heterogeensuseni, siis osa energiat saadetakse peegeldunud laine kujul maapinnale tagasi, osa energiat kandub läbi keskkonna ning osa energiat saadetakse sõltuvalt pinna siledusest keskkonnas erinevatesse suundadesse, ehk toimub energia hajumine. Signaali amplituud väheneb keskkonnas peegeldudes sõltuvalt keskkonna dielektrilistest omadustest, keskkonna paksusest ja [[Elektrijuhtivus|elektrijuhtivusest]]. Kihi või objekti paksuse vähenedes väheneb ka peegeldunud laine amplituud. [[Laine amplituud|Laine amplituudi]] vähenemine sõltub lisaks kihi paksusele ka lainepikkusest ja keskkonna dielektrilistest omadustest. Peegeldunud laine amplituudi saab iseloomustada [[Peegeldustegur|peegeldusteguri]] ja selle absoluutväärtuse ruudu abil (|<math> R^{2} </math> |) <ref name=“GPR“>J. L. Davis & A. P. Annan 1989 „Ground-penetrating radar for high-resolution mapping of soil and rock stratigraphy“ Geophysical Prospecting 37, 531-551</ref>.

Praktikas kasutatakse enim tasakaalustatud meetodit, mille puhul liigutatakse fikseeritud vahega paikneva süsteemiga mööda maapinda ning registreeritakse maa sees asuvatelt objektidelt tulevad peegeldused teekond-aja graafikuna. Sealt edasi, teades elektromagnetlainete liikumise kiirust, saab ajaskaala konverteerida sügavusskaalaks. Liikudes üle uuritava piirkonna, saab selle meetodi abil kuvada kahemõõtmelise pildi sügavusskaalal. Liikudes uuritavast piirkonnast üle mitmeid kordi, nii, et teekonnad ristuvad, on selle meetodi abil võimalik luua kolmemõõtmeline kaart uuritavast kohast.

Kuskus c = [[valguse kiirus]] vaakumis (0.3 m/ns). See valem on lihtsustus, eeldusega et keskkonna magnetiline läbitavus on ligikaudu võrdne ühega<ref name=Mustassaar />.

[[Magnetiline vastuvõtlikkus|Magnetilist vastuvõtlikkust]] mõjutab eelkõige magnetiseeruvate [[Mineraal|mineraalide]] olemasolu keskkonnas. Selle abil saab ligikaudselt hinnata elektromagnetlainete sumbuvuse suurusjärku. Magnetilise vastuvõtlikkuse suurenedes suureneb magnetiline läbitavus ja sellega omakorda suureneb elektromagnetlainete sumbuvus.:

Kuskus k tähistab magnetilist tundlikkust, μ tähistab magnetilist läbitavust ja <math> \mu _{0} </math> tähistab [[Magnetiline konstant|magnetilist konstanti]]. Et magnetiline vastuvõtlikkus oleks sama tugev määraja kui on pinnase dielektriline läbitavus, peab selle väärtus olema suurem kui 30 000 *10^-5 SI ühikut.