Ground Penetrating Radar (GPR) atau georadar adalah suatu alat yang digunakan untuk proses deteksi benda–benda yang terkubur di bawah tanah dengan tingkat kedalaman tertentu, dengan menggunakan gelombang radio.
Ground Penetrating Radar bekerja menggunakan metode geofisika yang memanfaatkan gelombang radar untuk menggambarkan objek yang ada di bawah permukaan tanah. Metode pengujian dengan georadar ini menggunakan alat yang terdiri dari unit kontrol, antena pengirim, dan antena penerima.
Salah satu kegunaan Ground Penetrating Radar adalah untuk membantu dalam perencanaan konstruksi dengan memberikan informasi obyek bawah permukaan sehingga bisa meminimalisir resiko pekerjaan yang berhubungan dengan benda-benda di bawah permukaan tanah begitu pula dengan adanya soil investigation.
Pengaplikasian GPR
GPR dapat digunakan untuk survei benda-benda yang terpendam di tempat yang dangkal, tempat yang dalam, dan pemeriksaan beton.
Survei GPR untuk benda-benda yang terpendam di tempat yang dangkal dapat dilakukan hanya dengan satu orang operator saja. Antena GPR dapat ditarik dengan menggunakan tangan atau All Terrain Vehicle (ATV). Pencarian lokasi pipa, tank, drum, pencitraan beton, studi arkeologi dapat dilakukan dengan survei GPR.
Sedangkan survei GPR pada kedalaman yang jauh digunakan antena GPR dengan frekuensi rendah. Survei GPR ini dapat digunakan untuk mendeteksi kemungkinan adanya sumber air di bawah tanah, mempelajari lapisan tanah, kedalaman batuan dasar dan melaksanakan penelitian arkeologis.
GPR juga dapat digunakan untuk menentukan keberadaan pipa, kabel listrik, struktur beton pada dinding, lantai, terowongan, bendungan, jalan aspal dan permukaannya.
Baca Juga : Monitoring Geoteknik dengan Instrumen Inclinometer
Cara kerja
Ground Penetrating Radar bekerja dengan menggunakan gelombang radio, biasanya dalam range 10 MHz sampai 1GHz . Seperti pada sistem radar pada umumnya, sistem GPR terdiri atas pengirim (transmitter), yaitu antena yang terhubung ke sumber pulsa, dan bagian penerima (receiver), yaitu antena yang terhubung ke unit pengolahan sinyal dan citra.
Untuk menentukan tipe antena, sinyal yang ditransmisikan dan metode pengolahan sinyal tergantung pada jenis objek yang akan dideteksi, kedalaman objek, dan karakteristik elektrik medium tanah.
Untuk menghasilkan pendeteksian yang baik, suatu sistem GPR harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
- Kopling radiasi yang efisien ke dalam tanah
- Penetrasi gelombang elektromagnetik yang efisien
- Menghasilkan sinyal dengan amplitudo yang besar dari objek yang dideteksi
- bandwidth yang cukup untuk menghasilkan resolusi yang baik
GPR juga memiliki cara kerja yang sama dengan radar konvensional. GPR mengirim pulsa energi antara 10 sampai 1.000 MHz ke dalam tanah dari suatu antena, dan kemudian merekam pemantulannya dalam waktu yang sangat singkat.
Jika suatu pulsa GPR mengenai suatu lapisan atau objek dengan suatu konstanta dielektrik berbeda, pulsa akan dipantulkan kembali, diterima oleh antena receiver, waktu dan besar pulsa direkam.
Perbedaan GPR dengan sistem radar konvensional
Terdapat tida prinsip mendasar antara GPR dengan sistem radar konvensional.
- Ultra wideband
Bandwidth operasi GPR diletakan pada frekuensi rendah untuk mendapatkan kedalaman penetrasi yang memadai ke dalam tanah. Kedalaman penetrasi dari sinyal yang dipancarkan, pada umumnya sangat terbatas sesuai dengan panjang gelombangnya.
Di sisi lain, radar harus mampu menyediakan resolusi down-range yang memadai, untuk itu bandwidth operasi diperlukan bandwidth operasi puluhan sampai ratusan megahertz.
Bandwidth operasi ini sesuai dengan frekuensi tengah radar, yang menyebabkan bandwidth relatif (rasio bandwidth terhadap frekuensi tengah) mendekati satu atau terkadang lebih besar.
Jadi, GPR bersifat ultra wideband dan berbeda dengan sistem radar konvensional yang beroperasi pada band frekuensi yang lebih tinggi.
Baca Juga : Pemadatan Tanah: Manfaat, Proses, dan Peralatannya
- GPR beroperasi di dekat permukaan tanah
Tidak seperti sistem radar konvensional, GPR beroperasi di dekat permukaan tanah. Ini berakibat kekasaran dari permukaan tanah dan ketidakhomogenan tanah dapat meningkatkan clutter.
Dalam banyak kasus pengguna GPR dengan terpaksa harus melakukan image processing tingkat lanjut untuk membedakan target dari clutter.
- GPR adalah sistem radar jarak dekat
Kebanyakan GPR merupakan sistem radar jarak dekat (short-range). Pada kondisi ini target biasanya terletak di daerah medan dekat atau medan menengah sehingga karakteristik medan dekat antena menjadi sangat penting.
Sebaliknya, radar konvensional beroperasi pada medan jauh.
Metode
Ada beberapa metode berbeda untuk memperoleh data GPR. Salah satunya yang paling umum digunakan adalah menyeret suatu unit GPR sepanjang lintasan atau menyeret suatu GPR unit di belakang suatu kendaraan.
Ketika unit GPR bergerak di sepanjang garis survei, pulsa energi dipancarkan dari antena transmisi dan pantulannya diterima oleh antena receiver. Antena transmisi dan antena receiver bisa sama. Antena receiver mengirimkan sinyal ke recorder. Data direkam pada suatu visual readout, paper chart, komputer, atau kombinasi ketiganya.
Baca Juga : Apa itu Pengujian Dynamic Cone Penetrometer (DCP)?
Kelebihan GPR
Salah satu kelebihan pengukuran GPR adalah relatif mudah untuk dilakukan dan tidak merusak. Antena dapat dibawa oleh tangan atau dengan kendaraan dari 0.8 sampai 8 kph, atau lebih, yang mampu menghasilkan unit waktu yang dapat dipertimbangkan.
Data GPR sering kali bisa ditafsirkan dengan benar pada tanah tanpa pemrosesan data. Display grafik data GPR sering menyerupai potongan melintang lapisan tanah. Ketika data GPR dikumpulkan pada jarak yang dekat (kurang dari 1 meter), data tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan pandangan dimensional yang dapat meningkatkan kemampuan untuk menafsirkan kondisi-kondisi di bawah permukaan tanah.
Selain itu, antena GPR tidak harus bersentuhan secara langsung dengan permukaan tanah, sehingga dapat mempermudah dan mempercepat pengukuran.
