غالبًا ما يستخدم رادار الاختراق الدائري لرسم خرائط لعمق المياه وطبقات الأرض السفلية. مثل هذه التطبيقات تتحدى الأسطورة القائلة بأن GPR لا يعمل في الماء.
المياه العذبة هي بيئة مثالية للرادار المخترق للأرض. سرعة الانتشار بطيئة جدًا بحيث يمكن تحقيق دقة عالية. عادةً ما تكون سرعة الانتشار حوالي 1/9 من سرعة الضوء. على سبيل المثال ، يبلغ الطول الموجي في الهواء عند 100 ميجاهرتز 3 أمتار بينما يبلغ حوالي 33 سم في الماء.
يؤدي التركيز الانكساري على السطح البيني بين الهواء والماء إلى توليد حزمة ضيقة جدًا من الطاقة في باطن الأرض. يوضح الشكل 1 عرض الحزمة ± 7 ° في الماء.
السبر في الماء محدود بسبب التوصيل الكهربائي للماء. يتم التحكم في موصلية الماء عن طريق الملوحة أو المواد الصلبة الذائبة في الماء.
دليل تقريبي لعمق اختراق GPR في الماء هو:
D = 40 / α متر
حيث يرتبط معامل التوهين ، α ، بالتوصيل الكهربائي ، σ (بالمللي ثانية / م) ، عن طريق:
α = 0.18 σ ديسيبل / م
يوضح الشكل 2. الانخفاض في سعة الإشارة مقابل العمق المرتبط بموصلية الماء. تُظهر المياه العذبة توهينًا منخفضًا للإشارة بينما تلغي مياه البحر الإشارة في مسافة قصيرة جدًا.
في كثير من الأحيان لا يكون لدى المرء موصلية مائية ولكن مقاييس أخرى مثل الملوحة أو المواد الصلبة الذائبة الكلية. الدليل التقريبي لتقدير موصلية الماء هو استخدام العلاقات التالية:
σ = 0.12 x S mS / m
σ = 0.12 × TDS مللي ثانية / م
حيث S عبارة عن ملوحة في أجزاء لكل مليون و TDS هي إجمالي المواد الصلبة الذائبة بالملليغرام لكل لتر. بدمج النتائج معًا يحصل المرء على ما يلي:
