누군가가 일반적으로 GPR에 대해 묻는 첫 번째 질문은 "얼마나 깊이 볼 수 있습니까?"입니다. 우리는이 질문을 매일 듣지만 그것에 대한 빠르고 직접적인 대답은 아직 없습니다. 가장 짧은 대답은 "상황에 따라 다름"입니다. 더 나은 대답이지만 아직 구체적이지 않은 것은 "당신이 담수에서 일하는 경우, 1 ~ 40 미터, 지상에서 1 ~ 100 미터, 얼음 위에서, 더 깊은 곳에서 작업하는 경우"입니다.
이 질문에 답할 수없는 이유는 GPR의 침투 깊이가 GPR 안테나 주파수, GPR 송신기 전력, 스택 수, 이종 재료의 산란 손실 및 배경 무선 주파수 수준을 비롯한 여러 요인에 따라 달라지기 때문입니다. 소음. 그러나 가장 큰 요인은 스캔되는 재료의 전기적 특성, 특히 해당 재료의 전기 전도도입니다 (그림 1).
대부분의 사람들은 점토 토양이 GPR 침투에 "나쁘다"고 들었습니다. 점토가 풍부한 토양이 GPR의 깊은 침투에 좋지 않은 근본적인 이유는 점토가 전기 전도성이 높기 때문입니다. 전기 전도성이 높은 다른 일반적인 재료는 미사 질 토양, 해수 및 물론 금속입니다. GPR 운영자가 배우는 첫 번째 교훈 중 하나는 금속을 통해 볼 것이라고 기대하지 않는 것입니다.
(왼쪽) GPR 신호가 높은 전기 전도도 (오른쪽)보다 매체 속으로 더 깊이 이동할 수 있습니다.
지면에서의 GPR 침투 추정
가끔 GPR로 스캔하려는 영역의 전기 전도도를 측정 한 고객이 있습니다. 이 정보는 종종 전기 저항률 조사 또는 전자기 (EM) 조사와 같이 해당 지역에서 수행 된 다른 지구 물리 조사에서 가져온 것입니다. 이 정보를 사용하여 GPR로 달성 할 수있는 침투 깊이 (미터)는 다음 식으로 추정 할 수 있습니다.
깊이 (m) = 40σ
여기서 σ는 미터당 millisiemens (mS / m)로 표시되는 전기 전도도입니다.
측정 값이 저항계 (ohm-meter) 인 경우 공식은 다음과 같습니다.
여기서 ρ는 옴 미터 (ohm-m)로 표현 된 저항률입니다.
담수에서 GPR 침투 추정
담수에서 GPR을 사용하는 데 관심이있는 경우 GPR을 사용할 때 침투 깊이를 추정하기위한 공식도 위와 관련된 공식이 있습니다. 일반적으로 수 문학자가 측정하는 총 용존 고형물 또는 TDS라고하는 물의 특성이 필요합니다. GPR로 스캔하려는 물의 TDS 측정 값이있는 경우 다음 식을 사용하여 물의 GPR 침투 깊이를 추정합니다.
여기서 TDS는 밀리그램 / 리터 (mg / l) 또는 백만 분율 (ppm)로 측정됩니다.
아래 표는 다양한 재료에 대한 전기 전도도 및 저항 값에 대한 일반적인 값을 사용하여 이러한 공식을 요약합니다. 이 공식은 침투 깊이에 대한 최상의 추정치를 제공합니다. 위에서 언급 한 안테나 주파수, 송신기 전력 및 수신기 감도를 포함한 추가 요소도 고려해야합니다. 또한 순수한 재료를 통해 수행되는 GPR 조사는 거의 없습니다. 대부분의 경우 지하는 서로 다른 재료의 이질적인 혼합물로 인해 신호 산란이 발생하여 침투도 감소합니다.
| 자재 | 전기 전도도 (mS / m) | 전기 저항 (ohm-m) | 총 용존 고체 (ppm) | 관통 깊이 (m) |
|---|---|---|---|---|
| 비행기 | 0 | 0 | ∞ | |
| 얼음, | 0.1 | 10,000 | 400+ | |
| 화강암, 대리석 | 0.4 | 2500 | 100 | |
| 마른 모래, 석회암 | 1 | 1000 | 40 | |
| 젖은 모래, 자갈 | 2 | 500 | 20 | |
| 미사 | 20 | 50 | 2 | |
| 점토, 콘크리트 | 50 | 20 | 1 | |
| 담수 (낮은 TDS) | 45 | 40 | ||
| 담수 (높은 TDS) | 3700 | 0.5 | ||
| 해수 | 40,000 | 0.01 |
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