Il georadar (GPR) è un metodo geofisico che utilizza impulsi radar per acquisire immagini delle caratteristiche del sottosuolo della Terra. È comunemente usato in archeologia, geologia, valutazione ambientale e ingegneria civile per indagini sul campo non distruttive. Il GPR funziona trasmettendo brevi impulsi di onde elettromagnetiche ad alta frequenza (tipicamente nell’intervallo da 10 MHz a 2,6 GHz) nel terreno attraverso un’antenna.
Quando questi impulsi incontrano cambiamenti nelle proprietà dielettriche dei materiali sotterranei (come suolo, roccia, acqua o oggetti sepolti), parte dell’energia viene riflessa verso la superficie e rilevata dalla stessa antenna o da un’antenna diversa.
Analizzando i tempi e l’ampiezza di questi segnali riflessi, il GPR può creare immagini o profili del sottosuolo, rivelando caratteristiche come strati di terreno, oggetti sepolti, vuoti e anomalie strutturali.
Il principio del georadar (GPR) si basa sull’interazione tra onde radar e materiali sotterranei con diverse proprietà dielettriche. Le onde radar sono onde elettromagnetiche che attraversano il terreno e vengono riflesse in superficie quando incontrano limiti o cambiamenti nelle proprietà elettriche dei materiali che attraversano.
Il sistema di antenne GPR emette impulsi radar nel terreno e rileva i segnali riflessi, che vengono poi analizzati per creare immagini o profili di elementi sotterranei. La resistenza e la tempistica dei segnali riflessi dipendono dalla costante dielettrica dei materiali (che determina la quantità di segnale radar rallentato e riflesso) e dalla profondità e dimensione degli oggetti o delle interfacce sepolti.
Interpretando queste riflessioni, il GPR può fornire preziose informazioni sulla composizione e la struttura del sottosuolo senza la necessità di scavi.
La profondità alla quale il georadar (GPR) può “vedere” o penetrare nel terreno dipende da diversi fattori, tra cui la frequenza delle onde radar utilizzate, la conduttività elettrica dei materiali sotterranei e la dimensione e la composizione degli oggetti o delle caratteristiche rilevate.
In generale, le onde radar ad alta frequenza possono fornire una risoluzione più elevata ma penetrare meno in profondità, mentre le onde a frequenza più bassa penetrano più in profondità ma con una risoluzione inferiore. In condizioni ottimali (come sabbia o ghiaia asciutta), il GPR può penetrare per diversi metri nel terreno. Tuttavia, in terreni argillosi o in aree ad elevata conduttività elettrica (come terreni umidi o aree ad alto contenuto salino), la profondità di penetrazione può essere limitata a pochi centimetri.
La profondità di penetrazione effettiva è essenziale per determinare l’applicabilità del GPR per diverse attività di imaging e rilevamento del sottosuolo.
Il georadar (GPR) è in grado di rilevare oggetti o anomalie sepolti sottoterra, inclusi corpi in determinate condizioni. La capacità del GPR di rilevare i corpi dipende da fattori quali la composizione del suolo (che influenza la penetrazione e la riflessione delle onde radar), le dimensioni e la profondità del corpo e le condizioni ambientali.
Nelle indagini forensi, il GPR è stato utilizzato per rilevare tombe clandestine o resti sepolti identificando disturbi nel sottosuolo che potrebbero indicare la presenza di oggetti sepolti. L’efficacia del GPR nel rilevamento dei corpi può variare e l’interpretazione dei dati GPR richiede esperienza per distinguere le caratteristiche naturali e i potenziali obiettivi di interesse.
Diversi fattori possono bloccare o attenuare i segnali del georadar (GPR), limitandone l’efficacia in determinate condizioni o ambienti.
I materiali comuni che possono bloccare i segnali GPR includono:
- Materiali altamente conduttivi: le sostanze con elevata conduttività elettrica, come i metalli, possono riflettere o assorbire le onde radar, impedendo loro di penetrare più in profondità nel terreno o di rilevare oggetti sottostanti. Tubi metallici, strutture o detriti sepolti nel sottosuolo possono influire in modo significativo sulle prestazioni del GPR.
- Acqua: le onde GPR possono essere assorbite o attenuate dall’acqua nel terreno, riducendone la profondità di penetrazione e la risoluzione.
Suoli bagnati o saturi, falde acquifere e aree con elevato contenuto di umidità possono limitare l’efficacia del GPR, soprattutto a frequenze più elevate.
- Materiali altamente compatti o densi: i tipi di terreno densamente compatti o compattati, come l’argilla o i terreni altamente compattati, possono disperdere o assorbire le onde GPR, riducendo la loro capacità di penetrare in profondità o rilevare oggetti sepolti.
Le proprietà fisiche del suolo e la sua compattazione influenzano il modo in cui le onde radar si propagano e interagiscono con le caratteristiche del sottosuolo.
- Superfici ruvide o irregolari: irregolarità della superficie, terreno accidentato o vegetazione possono causare la dispersione o la riflessione delle onde GPR, influenzando la qualità del segnale e l’interpretazione dei dati.
Le superfici lisce e piatte generalmente forniscono condizioni migliori per il funzionamento del GPR e l’acquisizione dei dati.
Comprendere questi fattori e il loro impatto sulle prestazioni GPR è fondamentale per interpretare in modo accurato ed efficace i dati GPR in varie applicazioni, tra cui indagini archeologiche, rilevamento di servizi pubblici, valutazioni ambientali e indagini forensi.