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Indagini su terreni e pavimentazioni

Il sistema georadar utilizzato sarà il nuovo IDS Sistema RIS MF Hi-Mod un sistema modulare multi canale con doppia frequenza 200 – 600 MHz, per rispondere a tutti i requisiti hardware e software per la mappatura delle reti tecnologiche e lo studio del sottosuolo.

La struttura modulare si presenta facilmente assemblabile e configurabile come si può osservare dall’immagine di seguito riportata:

 

HI-MOD 1           HI-MOD 2            HI-MOD 3                          HI-MOD 4

 hi-mod

 

 

Il sistema utilizzato consisterà, come già detto, in un array di una o più unità Hi-Mod aventi ognuna n. 2 antenne con frequenza di 200 e 600 MHz allineata ad una distanza di pochi cm l’una dall’altra.

Posizionate secondo array variabili, le antenne del sistema garantiscono una risoluzione orizzontale eleva, tra le più alte nell’attuale disponibilità strumentale in quanto l’acquisizione avviene a copertura maggiore.

Le antenne sono montate su un apposito carrello nel caso specifico spinto a mano di larghezza complessiva lorda variabile da circa 0,50 a 2,00 metri.

La strutture del sistema radar offre caratteristiche di robustezza per uso intensivo e un grado di protezione IP65.

La schiera di antenne è pilotata da una o più unità di controllo multicanale IDS DAD FAST-WAVE fornita con il software di acquisizione K 2 FastWave, la cui velocità di comunicazione con le antenne e con il PC utilizzato per la gestione dell’intero sistema, consente una frequenza di campionamento molto elevata.

Il software di acquisizione dati radar gestisce in modo automatico i segnali registrati da ogni singola antenna consentendo in contemporanea la restituzione di un set di dati correttamente distribuito nello spazio.

In altre parole, l’acquisizione effettuata con le antenne opportunamente disposte, consente di restituire un dataset già correttamente disposto nello spazio, in modo tale da ridurre al minimo i tempi di filtraggio.

La lunghezza di ogni singola scansione effettuata con lo Hi-Mod è misurata con un sistema di tipo GSP assemblato al sistema o un encoder magnetico associato ad una delle ruote del carrello con cui vengono trascinate le antenne. Il posizionamento delle scansioni invece piò essere gestito da Hi-Mod, sulla base delle informazioni raccolte in tempo reale da sistemi GPS o Total Station o un sistema di riferimento locale.

Durante la fase di acquisizione dati, l’operatore dispone sul monitor del computer usato per la memorizzazione dei dati di un navigatore che in tempo reale lo informa sulla posizione e sulla copertura dell’area di indagine già effettuata: in questo modo è possibile indagare l’area in modo completo ed omogeneo senza lasciare “buchi” o rischiare di ripetere l’acquisizione su settori già indagati.

 

foto indagine georadar

Figura 1 – Il sistema Hi-Mod al lavoro sul sito per ricerca di sotto servizi

 

L’elaborazione dei dati acquisiti verrà effettuata con il software IDS Gred HD prodotto da IDS spa di Pisa che offre all’operatore una piattaforma di lavoro integrata tra l’ambiente GPR e quello CAD.

Questo software consente di integrare in un unico ambiente di lavoro tridimensionale tutti i dati derivanti dalle singole strisciate ciascuna costituita da 1 a 8 diversi canali a 200 e 600 MHz.

Ciò permette successivamente di muoversi nell’ambiente 3D creato potendo definire tutte le sezioni verticali ed orizzontali (time slices che possono essere trasformate in depth slices conoscendo la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel mezzo che si sta indagando) che si ritengono necessarie.

                                                                                    

2.0 MODALITA’ ESECUTIVE ED ELABORAZIONE DATI

In fase esecutiva sarà per prima cosa effettuata una squadratura e metratura dell’area da indagare con apposizione di opportuni riferimenti visivi, ed il sito oggetto di studio, sarà suddiviso in più “zone” in modo da poter suddividere le acquisizioni fatte.

Successivamente, si procederà ad effettuare una calibrazione del segnale GPR in funzione delle caratteristiche dielettriche del sottosuolo da investigare in modo da poter visualizzare i radargrammi con i guadagni adeguati ad una interpretazione speditiva sul campo.

L’indagine, finalizzata principalmente alla individuazione dei sottoservizi presenti in sito, sarà condotta effettuando una serie di passate tra loro parallele, con una sovrapposizione di 0,50 metri in modo da poter ottenere una copertura totale dell’area; sarà inoltre condotta una seconda acquisizione con direzione ortogonale alla prima, e spaziatura prossima ai 0,50 metri, in modo da fornire un numero adeguato di griglie tra loro ortogonali a copertura semi-totale del sito, ottenendo quindi una copertura omogenea dell’area con campionamento areale.

I dati acquisiti sono stati dunque scaricati su PC di elaborazione e sottoposti a processo di filtraggio in funzione delle frequenze impiegate.

Il risultato finale consentirà una elaborazione 3D integrata di tutto il sottosuolo indagato con possibilità di visualizzazione sotto forma di sezioni orizzontali (time slices) e verticali.

Di seguito si riporta, a titolo dimostrativo, l’immagine 3D di un radargramma.

 

 

Figura 2 – Immagine 3D del radargramma.

 

Nelle figure di seguito riportate, sono mostrate le sezioni planari (xy) ricavate dal blocco 3D che mostrano l’andamento dei radargrammi con la profondità, dai quali è possibile osservare un’affievolimento del segnale al di sotto della profondità di circa 1,50 metri; tali immagini mostrano inoltre la presenza di iperboli di rifrazione del segnale, assimilabili ad “anomalie” che, presumibilmente,  possono rappresentare la presenza di sottoservivi, residui di essi, o scavi presenti in sito.

 

 

Figura 3 – Traccia di sezione del radargramma.

 

Un successivo processing del dato, porterà alla realizzazione di un numero opportuno di “time slice” che mostrano l’andamento delle anomalie con la profondità; i colori delle mappe ottenute, indicano l’intensità dei segnali misurati, individuando nel caso specifico le “anomalie” di sito, caratterizzate da valori posti alle estremità delle scale numeriche e grafiche allegate (picchi con colorazione rosso-arancio).

L’immagine di seguito riportata mostra una sezione in pianta (time slice), posta alla profondità di 0.15 metri dal locale piano di campagna.

 

 

Figura 4 - Time slice di profondità 0.15 metri della “zona 1”

 

Rilievo a vista di elementi strutturali saranno trascritti su planimetria in formato CAD fornita dal committente. Di seguito si riporta, a scopo esemplificativo, uno stralcio della restituzione sopra citata.

 

Figura 5 - Esempio di output della mappa cartografica