Die vertikale Auflösung von GPR bezieht sich auf die Fähigkeit des Radarsystems, eng beieinander liegende Untergrundmerkmale oder Reflektoren entlang der Tiefenachse zu unterscheiden. Sie wird durch die Bandbreite des Radarsignals bestimmt, die die Schärfe und Klarheit der aus unterschiedlichen Tiefen empfangenen Reflexionen beeinflusst. Eine höhere vertikale Auflösung bedeutet, dass das System kleinere Tiefenintervalle unterscheiden kann und so feinere Details im Untergrundprofil liefert. Das Erreichen einer hohen vertikalen Auflösung ist entscheidend für die genaue Identifizierung dünner Schichten, kleiner Objekte oder eng beieinander liegender Anomalien bei der GPR-Bildgebung und -Analyse.
Die vertikale und horizontale Auflösung bezieht sich in GPR auf die Klarheit und Detailgenauigkeit, mit der unterirdische Merkmale entlang verschiedener Achsen dargestellt werden. Bei der vertikalen Auflösung geht es um die Fähigkeit, Merkmale in unterschiedlichen Tiefen aufzulösen, die durch Faktoren wie die Bandbreite und Frequenz der verwendeten Radarwellen bestimmt werden. Bei der horizontalen Auflösung geht es um die Fähigkeit, Merkmale in seitlicher Richtung zu unterscheiden, die durch den Abstand und die Geometrie des Radarantennenarrays oder die Bewegung des GPR-Systems während der Datenerfassung beeinflusst werden. Durch das Ausbalancieren vertikaler und horizontaler Auflösungen wird eine genaue Interpretation und Kartierung von Untergrundstrukturen bei GPR-Untersuchungen gewährleistet.
Die räumliche Auflösung von GPR umfasst sowohl vertikale als auch horizontale Auflösungen und beschreibt die Gesamtfähigkeit des Radarsystems, Merkmale im dreidimensionalen Raum aufzulösen. Dabei handelt es sich um kleinste im Untergrund aufgelöste Details, die durch die Wellenlänge der Radarwellen und die technischen Spezifikationen des Systems bestimmt werden. Dank der höheren räumlichen Auflösung kann GPR kleinere Merkmale und Anomalien erkennen und abgrenzen und so eine präzisere Abbildung und Charakterisierung der Untergrundbedingungen in Anwendungen ermöglichen, die von der Archäologie und Geophysik bis hin zum Bauingenieurwesen und der Umweltüberwachung reichen.
GPR-Frequenz und Auflösung sind eng miteinander verbundene Aspekte, die die Qualität und Details der Untergrundbildgebung beeinflussen. GPR-Systeme arbeiten in einem Frequenzbereich, typischerweise von einigen zehn MHz bis zu mehreren GHz, wobei höhere Frequenzen eine bessere Auflösung, aber eine geringere Durchdringung bieten und umgekehrt. Die Frequenz beeinflusst sowohl die vertikale als auch die horizontale Auflösung, wobei höhere Frequenzen feinere Details liefern, aber anfälliger für die Dämpfung durch leitfähige Materialien sind, während niedrigere Frequenzen tiefer eindringen, aber mit geringerer Auflösung. Das Ausbalancieren von Frequenz und Auflösung ist wichtig, um GPR-Erhebungen für bestimmte Anwendungen und Umgebungsbedingungen zu optimieren.
Unter GPR-Dämpfung versteht man die Verringerung des Widerstands oder der Signalintensität, wenn Radarwellen unterirdische Materialien durchdringen. Sie entsteht durch die Absorption, Streuung und Reflexion von Radarwellen durch Bodenfeuchtigkeit, Mineralgehalt und andere Materialeigenschaften. Die Dämpfung begrenzt die Tiefe und Auflösung von GPR-Untersuchungen, indem sie die Klarheit und Amplitude von Reflexionen von tiefer liegenden Merkmalen oder Materialien mit hohen Dämpfungskoeffizienten verringert. Das Verständnis der Dämpfungseigenschaften ist von entscheidender Bedeutung, um GPR-Daten genau zu interpretieren, Signalverluste zu kompensieren und Vermessungsparameter zu optimieren, um die gewünschten Bildtiefen und Auflösungen zu erreichen.