GPR Nedir ?

Ground penetrating radar (GPR-jeoradar, yer radarı) yöntemi, temelinde elektromanyetik dalgalar kullanarak, anten seçimine göre sığ veya derin yüzeylerin araştırılmasında kullanılan jeofizik yöntemlerden biridir. Sistem olarak alıcı anten, verici anten ve kayıtçıdan oluşmaktadır. Çalışma prensibini basitçe anlatırsak; Verici anten yüksek frekanslı EM dalgalar üretir. Çalışma sahasında yer içerisine nüfuz eden EM dalgalar, ortam içerisinde nesneler, tabakalar ve farklı dielektrik katsayısına sahip tüm oluşumlardan yansımalar oluşturur. Bu elektromanyetik dalga yansımaları aynı ya da farklı süreçlerde yüzeydeki alıcı antene ulaşır. Kayıtçı bu EM dalgaları zaman fonksiyonu olarak nanosaniye cinsinden kaydeder. Veri toplama işlemi, diğer jeofizik yöntemlerin dizilimlerinde olduğu gibi, çalışma alanı ve araştırılan nesne, tabaka veya oluşumların durumu ve büyüklüklerine göre paralel profiller ya da tek bir profil boyunca uygulanır. Yöntemde kullanılacak frekans derinlikle zıt oranda olup, yüksek frekanslar sığ bölümleri, düşük frekanslar ise daha derin bölgelerden bilgi alınmasını sağlar. Cihazların anten boyutları da günümüz teknolojisinde benzer şekilde, araştırma frekansları yükseldikçe küçülmektedir. Veriler toplandıktan sonra, ihtiyaca göre farklı veri işlem aşamalarında geçmekte ve sonuçlar iki boyutlu ya da üç boyutlu olarak görüntülenmektedir. GPR araştırmaları çok geniş bir yelpazede olup ihtiyaca göre veri toplama tasarımı yapılarak uygulanabilmektedir.

Günümüzde sık olarak arkeojeofizik çalışmalarının, maden çalışmalarının ve inşaat çalışmalarının yardımcısı olarak kullanılan yer radarı, jeolojik araştırmalar, kriminal amaçlı çalışmalar, kent alt yapı hatları belirleme çalışmalarında, kazı dolgu çalışmalarında, halihazırda kullanılmakta olup; yöntemin gelişim aşamalarında ise buzul araştırmalarında kullanılmıştır.

Radarla ilgili ilk çalışmalar, Alman fizikçi Heinrich R. Hertz tarafından, 1886 yılında gerçekleştirilmiştir. Hertz elektromanyetik dalgaların ışık tarzında yayılımını ve yansımasını ispatlamak üzere çalışmıştır (Davis ve Annan, 1989). Elektromanyetik dalgaların, uzak gömülü nesnelerin yerini saptama konusundaki ilk uygulamalar ise 1900’lü yılların başında Hülsmeyer’in çalışmalarına kadar dayanmaktadır. Araştırma olarak ilk yapılan tanımlamalar Leimbach ve Löwy’e (1910) aittir. Hülsenbeck (1926) radarı doğal gömülü nesneleri belirlemek için ilk kez geliştirmiş ve kullanmıştır.

Radyo frekansları kullanılarak kutuplardaki buz tabakaları saptanmaya başlanmıştır. (Cook 1960; Evans 1965; Swithinbank 1968). Bu amaçla radarın kullanımı ilk defa 1970’lerin başlarında olmuştur (Watts ve diğ. 1976).

GPR, Vietnam savaşı sırasında, Amerikan ordusu tarafından daha da geliştirilmiştir. Sistemler, Vietnamlı savaşçılar tarafından kazılmış ve kullanılmış olan tünelleri, labirentleri belirlemek amacıyla iyileştirilmiştir. Vietnam savaşından sonra sivil amaçlar için GPR, hali hazırda en geniş uluslararası yer radarı üreticisi olan Geophsical Survey Systems Inc. (GSSI) tarafından markalaştırılmıştır. Son yıllarda diğer üreticiler de bu sistemi geliştir ve üretmişlerdir (PulseEKKO, RAMAC Mala, Radar team vb.) (Reynolds, 1997).

Bölgesel ve geniş ölçekli araştırmalarda radar ölçümleri artarak, uydudan ve uçaklardan yapılmıştır. Yine kurak bölgelerde hidrojeolojik araştırmalar için yer altı haritalamaları, uydu radar görüntüleme sistemleri kullanılmıştır. Buna örnek olarak, Afrika çöl kumlarının altında gömülü olan antik bir nehrin; içilebilir önemli bir su kaynağı olduğu kanıtlanmış ve drenaj sisteminin tespit edilmiş olduğu, verilebilir.

GPR yöntemi, Jeolojik uygulamalarda ve arkeolojik çalışmalarda da kullanıldığı gibi inşaat mühendisliği alanında da ulaştırma yapılarının (otoyol, havalimanı vb.) durum analizi (Graczyk ve diğ. 2016), hızlı, tahribatsız kalite kontrolü (Serin ve diğ. 2017; Li ve diğ. 2021, Cao ve diğ. 2007; Su ve diğ. 2018) ve tünel güzergahlarında ve imalatlarında boşluk analizi gibi uygulamalarda, geniş bir kabul görmektedir (Ergüven 2015).

Ulaştırma yapılarında dayanım ve mukavemet çok önemlidir ve farklı malzemeler kullanarak yapı kalitesini arttıran çalışmalar yapılmıştır (Umutlu 2022). Beton kaplama kullanılmış olan yapılarda, yapının imalat kalitesine ve kullanımda olduğu süreye de bağlı olarak, trafik yükünden dolayı oluşan makro ve mikro boyutta deformasyonlar tespit edilmiştir (Salgın 2015). Ayrıca önceki çalışmalarda benzer yapılarda (Otoyollar ve Havalimanları vb.), mevsimsel şartlardan dolayı oluşan don ve buzlanma-çözünme etkileriyle de deformasyonlar olduğu tespit edilmiştir (Dehghanpour 2019; Keskinateş 2015). Tüm bu deformasyonları GPR yöntemiyle tespit eden çalışmalar da oldukça fazladır (Hugenschmidt 1998; Szynkiewicz 2021; Borges 2014).

Etiketler:

Yorumlar kapalı