آشكارسازي دقيق تاسيسات زيرسطحي شهري با برداشت و مدلسازي دوبعدي و سه بعدي دادههاي مطالعه موردي: دانشگاه صنعتي شاهرود ،)GPR( رادار نفوذي به زمين

Importance of three-dimensional ground penetrating radar surveys in accurate display of the images of subsurface installations, Case study: Shahrood University of Technology

شمار كابلها و لولههاي مدفون زير سطح زمين در مناطق شهري، طي سالهاي گذشته بهشدت افزايش يافته است. فقدان نقشههاي دقيق زيرسطحي، باعث آسيب رسيدن به اين خطوط در طي عمليات مختلف عمراني ميشود؛ بنابراين استفاده از يك روش غير مخرب براي آشكارسازي اين گونه اهداف زيرسطحي كاملاً ضروري است. روش رادار نفوذي به زمين روشي غير مخرب، سريع و كم هزينه با قدرت تفكيك بالا براي بررسيهاي نزديك به سطح زمين اهداف استوانهاي )لوله، كابل و غيره( و نقطهاي به صورت هذلولي نمايش داده ميشوند. لذا GPR است. در مقاطع تمايز بين اين اهداف از اهميت ويژهاي برخوردار است. در اين پژوهش با برداشت سهبعدي يا شبكهاي، به وسيلهي در GPR با آنتن پوششي با فركانس مركزي 252 مگاهرتز، توانايي و عملكرد روش Noggin Plus دستگاه آشكارسازي تجهيزات زيرسطحي در يك منطقه شهري با شبكه نسبتاً پيچيدهاي از تاسيسات زيرسطحي مورد بررسي قرار گرفته است. اين شبكه زيرسطحي متشكل از لولههاي فلزي و غيرفلزي، كابلها و كانالهاي زيرسطحي انتقال آب GPR است. بعد از انجام پردازشهاي مناسب بر روي دادههاي شبكهاي، نقشهها و مقاطع مختلف دوبعدي و سهبعدي داراي مختصات افقي و عمقي با دقت بالا تهيه شده؛ كه در اين مقاطع ساختارهاي زيرسطحي آشكارسازي شده است. علاوه بر اين تخمين قطر لولههاي غيرفلزي محتوي آب با دقت حدود يك سانتيمتر امكانپذير شده است. با برداشت شبكهاي، پردازشهاي مناسب و به دنبال آن نقشهها و مقاطع تهيه شده، اطلاعات مفيد و دقيقي از اهداف زيرسطحي مدفون در منطقه برداشت به دست آمده است.

Geophysical methods can effectively be used for delineation and maintenance of man-made subsurface installations. These installations are suitable targets for detection by ground penetrating radar (GPR) method. In this non-invasive method, high frequency electromagnetic (EM) waves in the frequency range 10 to 1000 MHz are used for detection, demonstration and investigation of shallow subsurface structures. The most important advantage of this method over other geophysical methods its high resolution, high speed of survey and nondestructiveness. In urban areas where the ground surface is covered by asphalt and also noise level is high, it not possible to use other geophysical methods while obtain high resolution data without destruction of the asphalt. However, the GPR method with shielded antenna acts well in urban areas. This method can present a three-dimensional (3-D) picture from the subsurface in which an accurate estimation of the subsurface structures can be made. In this method, EM waves, generated by the GPR transmitter, are sent into the ground and the reflections from the subsurface structures are received by the GPR receiver. The GPR waves are intensively attenuated in high conductive subsurface media and hence, the depth of penetration of GPR waves in this method is limited. In this research work, the depth of penetration of the GPR waves in the study area decreases to less than 2 meters. In this research, an urban survey area where various metallic and non-metallic pipes have been buried is selected, and then, GPR survey is performed on a grid in the area. As a result of processing and interpretation of the acquired GPR data, the subsurface targets at different depths are detected with relatively good accuracy and resolution.