Udredning om geofysiske målemetoder - KUPA projektet

Georadarmetoden fungerer ved at en antenne udsender en kort puls (~ 1–100 ns) af højfrekvent
elektromagnetisk energi, som breder sig ned gennem jorden. Den elektromagnetiske
energi vil have en centerfrekvens på 10–1000 MHz. Signalet bliver dels reflekteret ved
flader, hvor de dielektriske egenskaber ændres, dels transmitteret videre ned i jorden. De
reflekterede signaler opfanges af en modtagerantenne og signalets amplitude og polaritet
registreres som funktion af tid. Der måles kontinuerligt med en pulsrepetitionsfrekvens på
ca. 30–100 kHz, medens sender og modtager trækkes hen over jorden. De enkelte målinger
stakkes og sammenstilles til et radargram (Figur 4.11).
Signalstyrken svækkes under udbredelsen ned gennem jorden bl.a. på grund af geometrisk
spredning, refleksion og refraktion samt dæmpning, hvoraf dæmpning oftest er den væsentligste
årsag til svækkelse af signalet. Hvor hurtigt dæmpningen virker afhænger af
jordlagenes elektriske resistivitet.
Signalets udbredelseshastighed (radiobølgehastighed), v, afhænger tilnærmelsesvist kun
af det relative dielektricitetstal r , således at
74
Figur 4.11. Foto (til venstre) af georadar system. Principskitse for profilering med georadar.
På skitsen af den geologiske model øverst til højre er radarstrålerne vej vist for 3
positioner. Skitsen nederst til højre viser det resulterende radargram, hvor den vertikale
akse er tovejstid (van Overmeeren et al (1997)).
v
c
hvor c er radiobølgehastigheden i vakuum (lysets hastighed = 310 8 m/s). Det relative dielektricitetstal
kan variere mellem 1 (luft) og 81 (vand). Tørre geologiske materialer har et
relativt dielektricitetstal på 3–10. Da det relative dielektricitetstal for vand er højt i forhold til
r