Yer altı görüntüleme nedir?

​

“Yer altı görüntüleme” terimi genellikle yer altındaki yapıları veya kaynakları incelemek için kullanılan çeşitli teknikleri ifade eder. Bu teknikler arasında yer altı radarı, yer altı ses dalgaları, manyetik rezonans görüntüleme ve elektrik direnç tomografisi gibi yöntemler bulunabilir. İlgili tekniklerin kullanımı, araştırmanın amacına ve yer altındaki ortamın özelliklerine bağlı olarak değişebilir.

Yer altı görüntüleme cihazları, toprak altındaki nesneleri, yapıları veya kaynakları belirlemek için kullanılan çeşitli teknolojileri içerir. Bu cihazlar, farklı prensiplere dayanan yöntemleri kullanarak yer altındaki objeleri haritalamak veya tespit etmek için tasarlanmıştır. İşte bazı yaygın yer altı görüntüleme cihazları:

​

​

​

Yer Altı Radarı : Elektromanyetik dalgalar kullanarak toprak altındaki nesneleri tespit eden bir cihazdır. YAR, arkeolojik keşiflerden madencilik faaliyetlerine kadar çeşitli alanlarda kullanılır.Yeraltı görüntüleme cihazları, farklı özellik ve kabiliyetlerde üretilmişlerdir. Yeraltı görüntüleme teknolojileri ve çalışma mantıkları birbirinden farklı cihazlar ile yapılabilmektedir. Örneğin, GPR radar cihazları ve manyetometre cihazlarının yapıları ve çalışma sistemleri birbirinden çok farklıdır. GPR radar yeraltı görüntüleme cihazları 25 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 250 MHz gibi frekanslarda çalışan elektromanyetik verici – alıcı ve karşılaştırıcılardan oluşur. Düşük frekanslar yeraltında daha derin mesafelere inebilmektedir. Fakat frekans ve cisim boyutları konusunda ters orantı mevcuttur. Frekans büyüdükçe algılanan nesne büyüklüğü küçülür. Yani çözünürlük artar.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Manyetometreler (Manyetik Dedektörler): Manyetik alan değişikliklerini algılayarak yer altındaki metal nesneleri tespit eden cihazlardır. Arama ve keşif amaçlarıyla kullanılır.Manyetometre yeraltı görüntüleme cihazları sadece bir manyetik alan sensörü ve microcontroller ünitesinden oluşur. GPR radar sistemi ile benzerliği yoktur. Fakat yeraltı görüntüleme işlerinde çoğunlukla tercih edilir. Manyetik alan algılayıcı sensör manyetometrenin kalbini oluşturur.Manyetometre ve gradyometre arasında sensör sayısı farklılığı vardır. İki ya da daha çok sensör kullanılan sistemlere gradyometre adı verilir. Gradyometreler genelde yan yana sıra sıra monte edilir ve geniş bir alan tek seferde taranır. Gradyometre cihazlarında manyetomerteye göre yanılma payı en aza indirilmiştir. Çok noktadan veri alınmasına imkan vermektedir.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Akustik ve Sismik Cihazlar: Ses dalgalarını veya sismik dalgaları kullanarak toprak altındaki katmanları inceleyen cihazlardır. Sismik dedektörler, yer altındaki petrol rezervlerini tespit etmek veya araştırmak gibi uygulamalarda kullanılır.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Elektriksel Direnç Tomografisi (EDT) Cihazları: Toprağın elektrik iletkenliği özelliklerini ölçerek yer altındaki katmanları haritalayan cihazlardır. Su kaynakları, yer altındaki boşluklar veya metal nesnelerin tespiti için kullanılabilir.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

 

GPR (Ground Penetrating Radar) Cihazları: Elektromanyetik dalgaları kullanarak toprak altındaki nesneleri tespit eden bir cihazdır. Altyapı tespiti, arkeolojik kazılar ve yol inşaatları gibi birçok alanda kullanılır.

Bu cihazlar, belirli uygulama gereksinimlerine ve toprak altındaki hedeflere göre seçilir. Her biri farklı fiziksel prensiplere dayanır ve farklı derinlik ve çözünürlük kapasitelerine sahiptir.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

.

​

YERALTI GÖRÜNTÜLEME VE ANALİZ

• Yeraltının sığ tabakalarının (ilk 0-80 m) araştırılmasında kullanılan jeofizik bilimi tabanlı bir ölçüm cihazıdır.

• Son 30 yılda elektrik endüstrisinde yaşanılan olağanüstü gelişmeler, yeraltında ışık hızına yakın bir süratle hareket eden elektromanyetik dalgaların yolculuk sürelerinin nano saniye mertebesinde ölçülebilmesi sığ jeofizik görüntüleme yöntemlerine önemli katkılarda bulunmuştur.
  Yukarıda söz edilen bu gelişmelerin somut bir sonucudur.

​

​

​

​

 

 

 

 

 

 

 

YÖNTEM

• Yatay doğrultuda elektrik alan vektörü olan (TE: Transvers Elektrik) bir verici anten aracılığı ile yer içine gönderilen çok yüksek frekanslı EM dalgalarının (radyo dalgaları) ara yüzeylerden yansımasının (echoes) gözlemlenmesi ilkesine dayanmaktadır.

• İlk önce buz kalınlığının ölçülebilmesi için geliştirilmiştir. Normal yer ortamında yapılan çalışmalarda elde edilen verilerin sismik yöntemlerde kullanılan veri işlem teknikleri ile işlenmesi sonucunda 10 – 20 m gibi araştırma derinliğine ulaşıldığı görülmüştür.

Günümüzde ise GPR yöntemi sığ yer araştırmaları ile arkeometri çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kullanım yerlerine aşağıdaki örnekler verilebilir:

• Yer araştırmaları: Yol, havaalanı, baraj, su kanalı, santral, yerleşim alanı yer araştırmaları

• Tünel araştırmaları: Demiryolu, karayolu, su tünelleri, tüp geçitler, maden galerisi araştırmaları

• Yapı araştırmaları: Tavan, taban ve duvarların incelenmesi, restorasyon amaçlı araştırmalar

• Arkeojeofizik araştırmaları: Antik şehir, tapınak, mezar, duvar, temel, dehliz ve benzeri tarihi kalıntıların bulunması

• Endüstriyel atık, sızıntı ve çevre kirlenmesinin araştırılması: Eski veya kaydı bulunmayan endüstriyel atık alanlarının bulunması, fabrika, akaryakıt istasyonu, su yolu vb. kaçak ve sızıntılarının belirlenmesi, çöp boşaltım alanlarının yer araştırmaları

• Eski veya kaydı bulunmayan şehir altyapılarının araştırılması: Eski kanalizasyon, su yolu, kanal, boru, sığınak, elektrik ve telefon hatlarının bulunması

• Adli ve adli tıp: Cezaevi firar tünellerinin tespiti, ceset ve toplu mezarların yerlerinin bulunması

• Yeryüzü ve galerilerde maden araştırmaları: Yüzeye yakın madenlerin aranması ve rezerv geliştirme, galeri sürülerek yapılan maden (kömür) araştırmaları, göçük ve maden kazalarında ilk yardım amaçlı çalışmalar

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

ÇALIŞMA PRENSİBİ

• Bağıl permittivite K, sığalara ait dielektrik sabiti ile eş anlamlıdır. Bir sığaya ait dielektrik sabitinin büyümesi, o sığanın kutuplanma yolu ile daha çok elektromanyetik enerji biriktirebilmesi anlamına gelir. Bir maddenin yapısını oluşturan nötr durumdaki moleküller, üzerlerinden geçen elektromanyetik dalganın etkisi altında kutuplanırlar ve içerilerine elektromanyetik enerji depolarlar.
• Bunun hemen ardından söz konusu enerjiyi tekrar elektromanyetik dalga olarak geri verirler. Elektromanyetik dalga madde içerisinde bir molekülden diğerine bu şekilde ilerler. Olay bu açıdan sismik dalgaların madde içindeki ilerlemesine çok benzemektedir. Fakat elektromanyetik dalgalar madde olmaksızın uzay boşluğunda da ilerleyebilirler. Sismik dalgaların ilerleyebilmesi için ortamın maddeden oluşması şarttır. (Sismik yansıma katsayısının tanımındaki yoğunluk parametresinin nedeni)
• Yere gönderilen elektromanyetik sinyal harmonik bir yapıda olup etken bir frekans içermektedir. Bu frekansın değeri nüfuz derinliğini, soğrulma miktarını ve saçılma derecesini belirler.
• Söz konusu frekans 10 MHz’ den küçük olduğunda, nüfuz derinliği artarken iki olumsuz durumla karşılaşılır:
1. Düşen frekansla birlikte düşey çözünürlüğün azalması
2. Düşük frekanslarda madde içerisindeki kutuplanabilir unsurların kutuplanmak yerine asıl konumlarını terk ederek elektrik iletkenliğine (akım) neden olmaları
• Düşük frekanslarda elektromanyetik enerjinin elektrik iletkenliğe dönüşmesi soğurulmanın başlıca nedenidir. 300 MHz’ den yüksek frekanslarda ise madde içerisindeki kutuplaşan unsurlar asıl yerlerini terk etmeye fırsat bulamayacaklarından elektrik iletkenliğin neden olduğu soğurulmadan etkilenmeyeceklerdir. Bununla beraber yüksek frekanslarda bir etki – tepki gecikmesi sorunu yaşanacak, bunun sonucu artan frekansla birlikte bağıl permittivitede frekans bağımlı bir azalma söz konusu olacaktır.
Öte yandan frekans arttıkça düşey çözünürlükte bir iyileşme olurken, bu kez nüfuz derinliği azalmaktadır. Yüksek frekanslar yer radarı kesitlerinde fazla sayıda saçılma hiperbolünün de ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
• Yukarıdaki maddelerden anlaşılacağı üzere, yeraltı ne kadar dirençli (az iletken) ise yer radarı görüntüleri o kadar kaliteli olmaktadır. Nüfuz derinliğinin önemli olduğu durumlarda, ortamın mümkün olduğunca kuru (rutubetsiz) olması gerekmektedir.
• Elektromanyetik dalgalar yeraltı su seviyesine ulaştıklarında göreceli olarak daha iletken bir ortama girmektedirler. Bu söz konusu ıslak seviyede, hem önemli bir bağıl permittivite farklılaşması ( kontrastı ) oluşmakta, hem de elektrik iletkenliğin bu seviyedeki ani artışı nedeniyle, yansıyarak yeryüzüne gelen elektromanyetik imin genliğinde ve yüksek frekans içeriğinde soğrulmaya bağlı olarak önemli azalmalar görülmektedir.
• Bunun sonucu olarak yer radarı kesitlerinde, yeraltı su seviyesinden itibaren derinlere doğru inildikçe soğrulmaya bağlı olarak genlik ve yüksek frekanslar azalmakta, kesitte yeraltı su seviyesinin altındaki bölümlerde enerji süpürülmüş bir görünüm sunmaktadır.
• Yerin ulaşırlık (dielektrik) katsayısı değişimine bakan elektromanyetik dalga yansıtarak yeraltını görüntüleyen aygıttır.
• Baktığı derinlik kullanılan duyarga frekansı (50, 100, 200, 400 Mhz) ve yer özdirencine göre değişir. İz başına ölçü sayısı 128 ile 2048 arasında, yığma 1 ile 32768 arasında, örnekleme frekansı 300 ile 600 Mhz arasında değişir.
• Saniyede 50 iz görüntüler ve saatte 3 km ile 50 km tarama hızı içerir. Duyarga boyları 400 ile 100 Mhz arası 0.8 cm iken, 50 Mhz için 3 metredir. Duyargalar izler boyunca yürütülerek; uzaklık ve bir yerde tutarak zaman değişimli ölçü alabilir.

​

UYGULAMA ALANLARI

Yeraltı görüntülü kesitini çıkarmak, maden, kömür, kum, kil, yeraltı suyu, arkeolojik kalıntı, gömü, metal, boru, yeraltı boşluğu, kablo, kanal, tünel aramaları, eski çöplükler yeraltı mühendisliğinde; metro kazıları, yerkayma düzlemi, çökelme biçimi, sığ yeraltı süreksizlikleri, su kaçakları, jeoteknik, jeofizik çevre ve mühendislik jeolojisi uygulamalarında kullanılır.

• Cihazımız kontrol ünitesi ve yüksek derinliğe sahip antenle donatılmıştır.

• Kontrol ünitesi

• Size derin ve orta mesafeli uygulamalar için mükemmel bir seçimdir. 20 Mhz – 1200 Mhz arası her tip antenle uyumlu olup süper hızlı veri toplama ve sunduğu geniş bant seçenekleriyle sadece anten değiştirerek kontrol ünitesiyle başarılı olabilirsiniz.

• Düşük enerji tüketimi ve kolay kullanılabilir arayüzü ile arazide en kısa sürede en çok verimi alabileceğiniz bir sistemdir.

• Havadan helikopter ile uygulanabilmektedir.

• Bu anten ürünleri ile tam uyumludur.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

UYGULAMALAR

• Derin jeolojik ve jeoteknik etüt
• Toprak baraj güvenliği kontrolü, yapı veya boşlukların tespiti
• Fay hattı tespiti, madencilik
• Haritalama
• Kum ve çakıl mevduat anketleri
• Geo – hidrolojik ve buz kalınlık anketleri
• Yeraltı duvarları, bodrum ve beton takviyelerini
• Gizli boşlukları, mezar ve türbeleri
• Su seviyesi, yeraltı nehirlerini ve yeraltı su havzalarını
• Gömülü boru hatları, kanallar ve kablo tesisatlarını
• Dolgu kuyuları, galeriler, siperler ve yeraltı sığınakları
• Septik tanklar, dağıtım kutuları ve drenaj boruları
• Gizli tüneller, bunker ve barınaklar

​

​