کاربرد مدل‌سازی پیشرو و الگوریتم پردازشی مناسب در تعیین محل قنات به روش GPR

Abstract

روش رادار نفوذی به زمین (GPR)، به دلیل توان بالای تفکیک، سرعت‌ زیاد در برداشت داده‌ها و غیرتخریبی بودن، بهترین روش نسبت به سایر روش‌های ژئوفیزیکی برای مطالعات نزدیک به سطح است. یکی از موارد مناسب برای مطالعه با این روش، تعیین محل گالری قنات‌های آب‌دار نزدیک به سطح به دلیل تباین قابل ‌توجه ویژگی‌های الکتریکی و الکترومغناطیسی قنات آبدار نسبت به محیط اطراف آن است. به ‌همین منظور، یک مطالعه دوبعدی با برداشت داده‌ها در منطقه مشکان کاشان و با استفاده از آنتنی با بسامد مرکزی 250 مگاهرتز انجام پذیرفت. در رادارگرام اولیه، نشانه‌های مربوط به هدف مورد نظر به‌خوبی مشاهده نشد. ازین‌رو، هدف این مقاله با توجه به شرایط قنات مذکور، بر آن بوده است که ابتدا با مدل‌سازی پیشرو و سپس با اعمال پارامترهای پردازشی مناسب، تا حد امکان به اهداف موردنظر نزدیک شویم. رادارگرام مطلوب نهایی با به‌کارگیری پارامترهای پردازشی مانند تصحیح اشباع سیگنال، صافی‌های میان‌گذر، بهره جبران نمایی و گسترش هندسی و بردارنده زمینه، به‌دست آمد. خاک منطقه شامل مقادیری از ماسه، گراول و سیلت بوده و میانگین مقاومت ویژه الکتریکی آن تقریباً برابر 200 اهم‌متر است. تحلیل سرعت سیر موج برای تعیین عمق قنات، بر اساس محاسبه مقدار میانگین سرعت امواج با توجه به جنس زمین منطقه مورد مطالعه، انجام پذیرفته است. در پایان، همخوانی مناسبی میان برونداد مدل طراحی‌شده و نتایج حاصل از تفسیر رادارگرام و شرایط واقعی زمین مشاهده شد. همچنین توانایی GPR با توجه به عمق کم هدف مورد نظر و وضوح‌ بالای موردنیاز به‌خوبی به اثبات رسید.