Sistema georadar GSSI SIR-3000

La metodologia georadar o Ground-Probing Radar (GPR), fornisce un validissimo strumento di esplorazione del sottosuolo per le indagini superficiali. La tecnica GPR si basa sullo studio della propagazione delle onde elettromagnetiche (EM), in un intervallo di frequenze compreso tra 10 e 2000 MHz (1 MHz = 10^6 Hz), a seconda del tipo di antenna utilizzato e delle caratteristiche del terreno di indagine. Un pacchetto di onde elettromagnetiche radar, emesso da un’antenna trasmittente (Tx) posizionata sulla superficie del terreno o dell’oggetto di indagine, si propaga nel terreno e viene parzialmente riflesso in corrispondenza di variazioni delle proprietà dielettriche del sottosuolo. Il pacchetto d’onde riflesso è poi ricevuto dall’antenna ricevente (Rx) che invia i dati acquisiti all’unità di registrazione. Qui essi sono convertiti in un formato adatto per l’elaborazione con software di calcolo dedicati.

Le applicazioni

Siti archeologici: ricerca di strutture sepolte;

Analisi del degrado e restauro dei beni ambientali;

Ricerca cavità sepolte (serbatoi, cisterne, ecc.);

Ricerca sottoservizi (tubature, cavi elettrici, ecc.);

Analisi dell’assetto strutturale di plinti, pilastri, ecc..

Esecuzione dell’indagine

Le indagini GPR vengono eseguite mediante il nuovo sistema monocanale SIR-3000 della Geophysical Survey Systems, Inc. (GSSI), corredato da un set di antenne di frequenza nominale comprese tra 150 MHz e 1.8 Ghz. Eventualmente sono disponibili, all’occorrenza, anche antenne a frequenze diverse. Le antenne, direttamente poggiate sulla superficie da investigare o montate a bordo di uno speciale carrello, vengono trascinate lungo profili fino a formare una maglia regolare, in modo da ottenere una fitta copertura dell’area di indagine.

Le registrazioni dei segnali riflessi vengono così visualizzate su radargrammi.

Con la possibilità di scegliere tra le diverse antenne a disposizione, è possibile indagare a profondità comprese tra pochi cm e 6 – 8 m, con una risoluzione laterale variabile tra 1 e 70 – 80 cm.

È possibile in questo modo evidenziare nel mezzo indagato la presenza di chiodi, tubi di diverso diametro, armature del cemento, mura o manufatti sepolti, e la eventuale presenza di acqua.

In figura vengono mostrati, a titolo di esempio, i risultati di due prospezioni GPR realizzate nel Parco Archeologico di Pontecagnano-Faiano (Sa) per l’individuazione di mura sepolte di epoca repubblicana, III – I sec a.C., (figura 1 e 2).

 

Rilievo GPR

 

Figura 1. Rilievo GPR adiacente il principale saggio archeologico del Parco. Si noti come l’analisi dei dati GPR permetta di seguire perfettamente nell’area non scavata (a destra) gli allineamenti murari portati alla luce nello scavo (area a sinistra)

Sezione GPR orizzontale

Figura 2. Sezione orizzontale GPR in un’area del Parco a Nord dello scavo principale. Le linee bianche evidenziano alcune delle strutture individuate. In azzurro sono riportate le strutturearcheologiche come da scavo.