Как работают георадары

Принцип действия георадаров аналогичен обычному радиолокатору: сигнал георадара – электромагнитный импульс – посылается вглубь земли. Объекты, находящиеся под поверхностью, в том числе и границы геологических пород разного состава, отражают этот импульс и он возвращается на приёмную антенну георадара.

Рис.1. Археологические площадные исследования с георадаром. Видна расчищенная площадка и шнуры топографической разбивки профилей.

Скорость импульса известна – это скорость света с поправкой за свойства среды. Обычная частота сигнала 400-1500 МГц. Время прохождения сигнала от момента посылки до приёма также измеряется, и можно определить путь (глубину) до отражающего объекта. Данные могут представляться в виде профиля или, при площадных исследованиях, в виде карты.

Рис. 2. Результаты площадных работ с георадаром на глубинах 0,5 метра. Видны контуры фундаментов, находящихся под слоем грунта.

В принципе, георадары способны «просвечивать» землю до нескольких десятков метров, но на этих глубинах уже будут видны только очень крупные объекты размером от 5-10 метров и более (см. рис. 4, 5). Поэтому в археологии с помощью георадара в основном изучаются глубины от 0,5 до 1,5 метров. Большие глубины используются в инженерной геологии при подготовке площадок под строительство крупных объектов, в транспортном строительстве и т.д.

Рис. 3. Типичные результаты площадных работ с георадаром на глубинах 0,5 метра.

Тем не менее георадар – мощный инструмент в руках археологов при благоприятных условиях – например, он прекрасно работает в условиях однородной сухой песчаной почвы. Принципиальный недостаток георадара в том, что ограничен «не идеальными» условиями. Например, высокая проводимость мелкозернистых осадочных пород – глин и наносов – резко снижают возможности прибора, а скальные и разнородные осадочные породы рассеивают его сигнал. Есть и другие неблагоприятные факторы, снижающие эффективность георадаров, но они менее значимы. 

Рис.4. Волновая картина по профилям.

Рис. 5. Волновая картина по профилям в цвете

Надо также отметить, что информация, получаемая по результатам работы георадара, очень сложна и требует высокой квалификации специалиста – интерпретатора. Для того, чтобы получить картинку по площади, аналогичную рис. 2 или 3 из результатов профильных исследований (рис. 4, 5), необходим большой объём полевых работ по площади, учёт целого ряда факторов и поправок, что, конечно же, весьма сложно отдельному археологу-любителю.