Geo-Radar.ru

Главная

ООО "Компания ВНИИСМИ"

Отправить письмо

English version

Георадары Услуги Предыстория Ссылки Публикации Опыт работы Фотогалерея Контакты

1. К вопросу об истории и перспективах развития георадиолокации.
В.В. Копейкин

2. Георадары серии "Лоза"

3. Первичная обработка георадарных сигналов (скачать в формате Word)
В статье рассмотрены особенности георадарных сигналов и способы их первичной обработки.

4. Обратная задача георадиолокации (скачать в формате Word)
В статье рассмотрены два основных способа получения георадарной информации - профилирование и зондирование - а так же их обусловленность для решения обратной задачи – восстановления геологической структуры подземной среды по радарограммам.

5. Распространение электромагнитных импульсов в подземной среде
(скачать в формате Word)
В статье рассмотрены основные физические явления, возникающие в процессе распространения зондирующего импульса в подземной среде при работе георадара. Приведен минимум теоретических сведений, необходимый оператору для успешной эксплуатации прибора.

6. Подводные археологические исследования с помощью георадара «ЛОЗА» в морских и пресноводных водоемах.



История создания морской версии георадара «Лоза» начинается с экспериментов в Таманской археологической экспедиции сезона 2000 года. Многие археологические объекты в районе Таманского залива находятся под водой на малых глубинах (0,5 – 1,0м) под слоем илистых песков, ракушечника и ила мощностью до 2 метров. Такое расположение объектов делает невозможным их обнаружение с помощью гидролокационных методов или визуального осмотра аквалангистами.

Проведение георадарного зондирования в условиях морской воды связаны с двумя основными проблемами:
  • Значительное затухание электромагнитного сигнала в морской воде и морских донных отложениях на частотах 50 - 500 МГц делает невозможным получение значимой амплитуды отраженного сигнала при мощности излучаемого сигнала 50 –100 Вт (характерной для большинства моделей георадаров). Мощность передатчиков георадаров «Лоза» (около 1 МВт) давала основания для надежды получить отраженные сигналы с глубин первых метров.
Попытки проведения георадарного зондирования с поверхности по аналогии с работами, проводимыми на пресноводных водоемах, дали обнадеживающие результаты. С помощью «сухопутной» версии георадара были получены значимые отражения от объектов в придонном слое грунта на глубине 1 – 2 метра при слое воды до 0,3 метра. Антенны георадара размещались в непромокаемых мешках на поверхности воды.

Результаты георадарных работ сезона 2000 года показали, что зондирование морского придонного слоя грунта возможно. Для проведения работ при больших глубинах морской воды необходимо разработать боксы для размещения георадара на грунте.

Для экспедиций сезонов 2001-2002 годов были разработаны и изготовлены подводные корпуса георадарных антенн, работающие на принципе «безэховой камеры». Антенны передатчика и приемника георадара размещались на дне корпуса, верхняя часть которого, закрывалась блоком из специального пенобетона с добавлением радиопоглотителя. Испытания подводных георадарных антенн показали высокую их эффективность. Основной недостаток третьей версии подводного георадара – это большая масса комплекса. При выведении в нейтральную плавучесть комплекса антенн его масса достигает 500 кг.

Начиная с экспедиции 2003 года, мы занимались разработкой и усовершенствованием подводного георадара с антеннами принципиально другой конструкции. Применение антенн «электродного» типа позволило уменьшить общую массу подводной части более чем в 10 раз. За три года были испытаны три конструкции подводной части георадара. Вес и габариты последней версии позволяют проводить георадарное профилирование в условиях мелководья Таманского залива Черного моря двум операторам.

За сезон 2005-2006 года с помощью георадара новой конструкции было пройдено более 40 км профиля по дну залива.

Подводная часть морского георадара ЛОЗА с электродными антеннами  
Рис. 1 Подводная часть морского георадара «ЛОЗА» с электродными антеннами  
Использование подводного георадара в археологических исследованиях возможно в двух режимах:


Подводное профилирование, в основном, выполняется под мотором на малой скорости 3-5 км в час. Начало, конец профиля и его особые точки фиксируются с помощью GPS. Такой режим работы подходит для георадарной археологической разведки больших площадей. Профилирование эффективно при картировании «линейно протяженных» археологических объектов (погребенных крепостных валов, стен и т.п.).

Георадарный разрез погребенного греческого колодцаГеорадар - греческий колодец
Рис. 2. Георадарный разрез погребенного греческого колодца (мелководье Таманского залива у ст.Гаркуши) и фото раскопанного колодца (фото и раскопки С. Ольховского).

В экспедициях 2003-2006 Патрейского отряда Таманской экспедиции с помощью подводного георадара был откартирован Киммерийский вал, на участках, которые в настоящее время находятся под водой. Подводная часть вала была обнаружена в верховьях залива у Субботина ерика и прослежена до маяка на косе Чушка. Протяженность подводной части составляет более 30 км. Сухопутная часть вала (его грунтовое основание и погребенный ров с южной стороны) прослежены от сохранившегося в наши дни фрагмента в районе Субботина ерика до берега Азовского моря в поселке Пересыпь на протяжении 20 км.

Георадарный разрез основания Киммерийского вала
Рис. 3. Георадарный разрез основания Киммерийского вала (Таманский залив Черного моря, район острова Камень).


3D георадарная съемка позволяет получать планы погребенных археологических объектов на морском дне. Необходимость точной фиксации координат и положения каждого измерения делает подводную 3 D съемку более трудоемкой. В условиях мелководья съемку удается выполнять только в ручную с фиксацией положения георадара в каждой точке измерений. На глубокой воде проведение работ существенно осложняется.

На участке мелководья северо-восточнее острова Крупинина был выполнен первый опыт по 3 D картированию морского дна. По результатам анализа аэрофотосъемки выбран участок 200 х 100 метров. Глубина воды в этом районе 0,6-1,2 метра. Выбранный участок обследован профилями с востока на запад. Расстояние между профилями 10 м, шаг зондирования по профилю 0,5 метра.

Горизонтальный разрез по данным 3D георадарной съемки
Рис. 4. Горизонтальный разрез по данным 3D георадарной съемки.

Георадар - Обследование структуры дна озера у подножия горы Голгофа на острове Анзер, Соловки  
Рис. 5. Обследование структуры дна озера у подножия горы Голгофа на острове Анзер, Соловки.  
Структура грунта на этом участке отражает картину погребенного древнего берега морского залива. Цвета оранжевого, желтого и зеленого оттенков отражают материковый сухопутный грунт. Черные и фиолетовые цвета отражают зону морских отложений. Граница (берег) между морскими отложениями и материковым грунтом проходила, примерно, с юго-запада на северо-восток. Недостаточная подробность съемки не позволяет обнаружить на этом сечении археологические объекты. Сечение дает очень важную информацию, уточняющую положение береговой линии до затопления морем участков суши в районе современной косы Чушка.

Применение подводной георадарной съемки на пресноводных водоемах существенно упрощается. Обследование дна пресных рек и озер, возможно, проводить с поверхности, не прибегая к сложному подводному оборудованию.

Георадарный разрез структуры донных осадков озера
Рис. 6. Георадарный разрез структуры донных осадков озера.

Георадарное обследование позволяет обнаруживать объекты, погребенные в донных отложениях и не доступные для гидролокаторов.

Георадар - Обследование опор Великого новгородского моста через реку Волхов Георадарный разрез опоры в зоне поворота моста
Рис. 7. Обследование опор Великого новгородского моста через реку Волхов. Рис. 8. Георадарный разрез  опоры в зоне поворота моста. Опора скрыта донными осадками и не доступна для обнаружения ГБО.

Приведенные примеры выполненных работ свидетельствуют о высокой эффективности применения георадаров в подводных археологических исследованиях.
Литература.
  1. Васильев А.Г., Копейкин В.В., Морозов П.А. Георадар в подводных археологических исследованиях. Древности Боспора. N5. 2002 г. М.
  2. А.П.Абрамов, А.Г.Васильев, В.В.Копейкин, П.А.Морозов. «Модификации георадаров для морских подводных работ». Древности Боспора, сборник научных статей Института археологии РАН, выпуск 6, 2003 год.
  3. A.P. Abramov, A.G. Vasiliev, V.V. Kopeikin, P.A. Morozov. «Underwater Ground Penetrating Radat in Archeological Investigation below Sea Bottom». Proc. of the Tenth International Conference on GPR. V.2, PP. 455-458, 21-24 June 2004, Delft, The Nethrlands.
 

Георадары | Услуги | Предыстория | Ссылки | Публикации | Опыт работы | Фотогалерея | Контакты | Карта сайта
2006 All Rights Reserved