La velocidad de la onda GPR proporciona beneficios directos e indirectos. Primero, conocer la velocidad es esencial para el cálculo de la profundidad de un objeto que aparece en una sección de datos GPR. En segundo lugar, la velocidad GPR, menos conocida, se puede usar para inferir otra propiedad física cuando se ha desarrollado una relación empírica entre la velocidad y la otra propiedad física. Por ejemplo, la velocidad de GPR se usa a menudo para medir el contenido de agua de los materiales; información crítica para muchas industrias como la agricultura y la tala.
En principio, medir la velocidad GPR de una muestra de material es relativamente simple. Primero, asegúrese de que el fondo de la muestra descanse sobre un material con propiedades eléctricas bastante diferentes a las de la muestra; una placa de metal funciona bien.
En segundo lugar, se desea un buen acoplamiento entre las antenas GPR y la muestra, por lo que es óptimo crear una superficie plana en la muestra. Con las antenas GPR en el medio de la muestra, recopile algunas trazas GPR y promedielas a una sola traza. Mida el tiempo de llegada (t) del evento de reflexión desde la parte inferior de la muestra. Usando la (s) separación (es) conocida (s) de receptor / transmisor, y la velocidad de la luz en el vacío (c) y el espesor de la muestra (d), calcule la velocidad usando la ecuación en la Figura 1.
Hay una serie de cuestiones que deben tenerse en cuenta para obtener resultados fiables. Las muestras deben ser lo suficientemente grandes para garantizar que el tiempo de viaje medido proporcione una velocidad precisa y que no haya impacto del tamaño finito de la muestra en el tiempo de viaje medido.
(Discutido en Redman et al 2016).

En general, si el tamaño de la cara de la muestra sobre la que se asienta el GPR (diámetro o ancho) es más del doble del espaciado de la antena, el impacto en el tiempo de viaje es pequeño. La amplitud del evento reflejado es mucho más sensible al tamaño de la muestra; el reflejo del fondo de la muestra puede ser difícil de identificar debido al desorden o porque es de baja amplitud. El siguiente ejemplo ilustra un método simple para proporcionar un evento de reflexión más claramente identificable.
Se utilizó un pulseEKKO® PRO TR1000 GPR para adquirir datos sobre una muestra de astillas de madera (Figura 2). Las huellas se adquirieron en las astillas de madera con una placa de metal en el fondo del contenedor y luego con el contenedor directamente sobre la caja de plástico (esencialmente aire). Se promediaron las trazas y se creó una traza de diferencia.

En la Figura 3, los eventos de reflexión de la parte inferior de la muestra se pueden ver en el gráfico de la izquierda para ambos casos, pero determinar el tiempo exacto de la reflexión del fondo es difícil. La diferencia entre las dos trazas (Figura 3, derecha) muestra un evento de reflexión claramente identificable. Este enfoque mejora drásticamente la capacidad de ver el reflejo deseado y proporciona una mayor precisión para determinar el tiempo de llegada y, en consecuencia, la velocidad medida.

Medir la velocidad en una muestra permite estimar una propiedad relacionada de la muestra, como el contenido de agua. En este caso, debe medir la velocidad de las muestras en las que el contenido de agua se conoce a partir de otra metodología confiable (por ejemplo, pesando la muestra húmeda y después del secado).
Luego, determine una relación empírica entre la velocidad medida por GPR y el contenido de agua conocido. A menudo, la velocidad se traduce en permitividad dieléctrica relativa, una propiedad material más básica: Kr = (c / v) 2 donde c es la velocidad de la luz. Ya existen relaciones empíricas para algunos materiales como los suelos, donde la relación de Topp se usa comúnmente para inferir el contenido de agua. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de esta metodología aplicada a muestras de astillas de madera con contenido de agua variable.

En resumen, la velocidad de GPR puede proporcionar una medición rápida e indirecta de las propiedades físicas de las muestras. Esta misma metodología se puede utilizar para monitorear cambios en una propiedad física de una muestra (como el contenido de agua) a lo largo del tiempo.