Область применения


Обследование акваторий

      Использование георадара при обследовании водоёмов.
      Геофизика, это наука, предметом изучения которой является не только геосфера и атмосфера, но и гидросфера Земли, то есть геофизику интересуют процессы, происходящие в толще водной среды и под ней, на дне. Задача по проведению качественного исследования дна рек и озёр, морского дна вблизи  побережья, вообще любых водоёмов  - наверное, одна из самых сложных в геофизике. Это не удивительно и легко объяснимо. Ведь если при исследовании грунта и воздуха человек, исследующий те или иные вопросы геофизики, привык работать в привычной и удобной для него среде, то при обследованиях водоёмов картина уже другая. Здесь геофизики работают в непривычной и опасной для человека среде. При стандартном подходе вода создаёт массу трудностей, что вызывает насущную необходимость в привлечении к решению подобных задач геофизики новых нестандартных и, с оглядкой на конечный результат, эффективных методов сканирования грунта.
      А что предлагает в данном случае современная геофизика? Выбор методов, которые использует геофизика, не велик. И уж если акцентировать внимание на наиболее безопасном и экономически выгодном методе подводном сканировании грунта, то лучшее, что в этой области сейчас может предложить геофизика, это один из бесконтактных методов неразрушающего сканирования – метод подповерхностного зондирования (георадиолокация), используемый в георадаре.
      Проводимое георадаром георадиолокационное исследование является абсолютно-эффективным инструментом геофизики  при исследованиях пресноводных водоемов и морского дна. Как геофизика использует Георадар при подводных георадиолокационных исследованиях? Принципиальной разницы в характере исследований георадаром, используемым на суше и на водной поверхности, практически нет. И на суше и на воде, для решения задач геофизики, георадар используется в виде относительно малогабаритной мобильной установки, расположенной на платформе – носителе георадара. Как и при сканировании грунта на поверхности земли, при сканировании грунта дна водоёма, георадар регистрирует данные  изменения отраженного сигнала во времени. После установки на находящуюся над поверхностью воды движущуюся платформу (для транспортировки георадара подходит практически любое относительно устойчивое маломерное плавсредство), георадар с помощью антенного устройства излучает кратковременные одиночные импульсы. Импульсы георадара распространяются в водной среде, проходят её, и, достигнув границы слоя с отличающимися параметрами, отражаются. Затем, вновь проходя через водную среду, отраженные сигналы возвращаются к находящемуся на поверхности георадару, и, наконец, регистрируются приемной антенной георадара. Полученные в результате характеристики изменения отраженного сигнала во времени, изменение его амплитуды и частоты отображается в виде радарограммы на дисплее аналого-цифрового преобразователя георадара. Полученный на дисплее георадара георадиолокационный профиль изучается оператором, управляющим георадаром. Таким образом, благодаря использованию георадара  возможно определение профиля дна водоёма и мощности донных отложений. Естественно, что по характерным признакам, оператор георадара может обнаружить и находящиеся на дне  затопленные объекты, как современного происхождения, так и имеющие археологическую ценность. Но геофизика не ограничивается только лишь указанными выше возможностями георадара по георадиолокационному исследованию водной среды.  Новой областью применения георадаров в геофизике является исследование границы между пресной и соленой водой в устьевых областях рек, впадающих в море. Использование данных об амплитуде отраженного сигнала георадара открывает для геофизики возможности по определению коэффициента поглощения и электропроводности воды, а, следовательно, и ее минерализации.
      В то же время, наряду с несомненными преимуществами использования в геофизике георадара для исследований в пресноводных акваториях, использование  возможностей георадара для проведения георадиолокационного сканирования грунта морского дна сопровождается двумя основными проблемами:
      1. Значительное затухание электромагнитного сигнала георадара в морской воде и морских донных отложениях при характерной для большинства моделей георадаров мощности излучаемого сигнала 50 –100 Вт на частотах 50 - 500 МГц делает невозможным получение георадаром достаточной амплитуды отраженного сигнала.
      2. Существующие на данный момент конструктивные особенности георадара при использовании георадара для сканирования грунта морского дна приводят к возникновению незатухающих резонансов, маскирующих ослабленные отраженные сигналы, приходящие от границ грунта.
      Тем не менее, на данном этапе развития геофизики, работающие с георадаром специалисты-практики, путём экспериментального совершенствования конструкции отдельных конструктивных узлов и блоков георадара находят пути решения этих проблем. Например, один из путей решения – опускание георадара непосредственно в толщу морской воды, при этом георадар проводит непосредственное сканирование грунта морского дна, а управляет им оператор–аквалангист.
      
      Георадар в подводных археологических исследованиях.
      
      В последнее время, как в Украине, так и России, использование георадара получает широчайшее распространение в такой специфической области, как  подводная археология. Используя метод импульсной радиолокации, георадар позволяет обнаруживать археологические объекты, которые, благодаря своему искусственному происхождению, достаточно отличаются от фоновой среды по своей диэлектрической проницаемости и проводимости. Используемый в подводной археологии георадар способен обнаружить по указанным физическим свойствам практически все объекты, с которыми имеет дело подводная археология: границы геологических слоев дна неглубоких пресноводных водоёмов, находящиеся в донных отложениях фрагменты конструкций, отдельные предметы небольших размеров.
      Возможности подводной археологии благодаря применению георадиолокационного сканирования грунта дна с помощью георадара достаточно  обширны: от проведения георадарной съемки придонного слоя грунта до поиска в нем археологических объектов.
      Опыт использования георадара при проведении подводных археологических поисков  показывает, что большинство археологических объектов имеют характерные радиообразы. Благодаря этому, использование георадара позволяет находить и распознавать подводные археологические объекты, не проводя трудоёмкий и дорогостоящий процесс подводных раскопок в окружающем их грунте.