รู้จัก GPR เรดาร์สำรวจใต้ดิน เทคฯที่ไว้ใช้ช่วย สำรวจใต้ถนน ธรณีวิทยา โบราณคดี

GPR คืออะไร: เทคโนโลยีที่มองทะลุพื้นดิน 

ลองจินตนาการว่าเราสามารถมองเห็นภาพตัดขวางของพื้นดินใต้ฝ่าเท้าได้โดยไม่ต้องขุดแม้แต่ครั้งเดียว นั่นคือสิ่งที่เทคฯ  GPR ทำได้ ทั้งนี้ GPR เป็นเทคโนโลยีการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ที่ไม่ทำลายพื้นผิว โดยใช้หลักการง่ายๆ คือการส่งคลื่นวิทยุความถี่สูงลงไปใต้ดิน และรับฟังสัญญาณที่สะท้อนกลับมา

 หลักการทำงานของ GPR 

ในหลัการทำงานของ GPR มีความคล้ายกับการทำงานของเรดาร์ทั่วไปหรือเครื่องอัลตราซาวด์ทางการแพทย์ : ที่ต้องมีองค์ประกอบ 

- เครื่องส่งสัญญาณ (Transmitter): ปล่อยคลื่นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าสั้นๆ ลงสู่พื้นดิน
- การสะท้อน: เมื่อคลื่นเหล่านี้เดินทางไปกระทบกับวัตถุหรือชั้นดินที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแตกต่างจากบริเวณรอบๆ เช่น ท่อโลหะ, ท่อ PVC, โพรงอากาศ, ชั้นหิน หรือแม้แต่ระดับน้ำใต้ดิน คลื่นบางส่วนจะสะท้อนกลับขึ้นมา
- เครื่องรับสัญญาณ (Receiver): เสาอากาศรับสัญญาณจะตรวจจับคลื่นที่สะท้อนกลับมา โดยบันทึกข้อมูลสำคัญ 2 อย่าง คือ เวลาที่ใช้ในการเดินทางไป-กลับ และ ความแรงของสัญญาณ
- การสร้างภาพ: คอมพิวเตอร์จะนำข้อมูลเหล่านี้มาประมวลผลและสร้างเป็นภาพกราฟที่เรียกว่า "Radargram" ซึ่งแสดงภาพตัดขวางของโครงสร้างใต้ดิน ทำให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถตีความได้ว่ามีอะไรซ่อนอยู่ ที่ความลึกเท่าไหร่

การใช้งานที่หลากหลาย: ตั้งแต่ป้องกันถนนยุบจนถึงค้นพบเมืองโบราณ 

ความยอดเยี่ยมของ GPR อยู่ที่ความสามารถรอบด้านในการประยุกต์ใช้กับหลากหลายอุตสาหกรรม ทำให้มันกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในโลกสมัยใหม่

วิศวกรรมโยธาและความปลอดภัยในเมือง

นี่คือการใช้งานที่สำคัญที่สุดในบริบทของเมืองใหญ่ๆ  GPR ช่วยป้องกันภัยพิบัติได้

โดยวิธีการ อาทิ ขึ้นอยู่กับว่า เราจะเอามาใช้ประโยชน์ในมุมไหน 

ตรวจหาโพรงใต้ถนน: การค้นหาช่องว่างหรือโพรงที่เกิดจากการรั่วซึมของท่อน้ำหรือการทรุดตัวของดิน เป็นการป้องกันปัญหาถนนยุบได้ตั้งแต่เนิ่นๆ
ทำแผนที่สาธารณูปโภคใต้ดิน: ก่อนการขุดเจาะใดๆ GPR สามารถระบุตำแหน่งของท่อก๊าซ, สายไฟฟ้า, ท่อประปา และสายเคเบิลได้อย่างแม่นยำ ลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายร้ายแรง
ประเมินสภาพโครงสร้าง: ใช้ตรวจสอบความสมบูรณ์ของพื้นสะพาน, รันเวย์สนามบิน หรือแม้แต่ฐานรากของอาคาร เพื่อหาจุดบกพร่องที่มองไม่เห็น
.

โบราณคดีและการสำรวจประวัติศาสตร์ 

GPR ได้ปฏิวัติวงการโบราณคดี ช่วยให้นักวิจัยสามารถทำอะไรได้หลายอย่าง 

ค้นพบโครงสร้างที่ถูกฝัง : สามารถเผยให้เห็นฐานรากของอาคาร, กำแพงเมืองโบราณ หรือถนนในอดีต โดยไม่จำเป็นต้องขุดค้นทำลายหลักฐานทางประวัติศาสตร์
ระบุตำแหน่งสุสาน : ตรวจจับหลุมฝังศพหรือวัตถุโบราณ ทำให้การวางแผนขุดค้นทำได้อย่างมีเป้าหมายและเคารพต่อสถานที่

ธรณีวิทยาและสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ใช้ GPR เพื่อทำความเข้าใจโลกรอบตัวเรามากขึ้น เช่น:
วิเคราะห์ชั้นดินและชั้นหิน: ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับองค์ประกอบของดินและโครงสร้างทางธรณีวิทยา
ตรวจจับการปนเปื้อน: สามารถระบุขอบเขตของขยะที่ฝังกลบหรือการรั่วไหลของสารเคมีปนเปื้อนในดินและน้ำใต้ดิน

ข้อดีและข้อจำกัดที่ต้องรู้เกี่ยวกับ GPR

แม้ GPR จะเป็นเทคโนโลยีที่ทรงพลัง แต่ก็มีข้อจำกัดที่ต้องทำความเข้าใจเพื่อให้ใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ข้อดี  
• ไม่ทำลายพื้นผิว: ไม่ต้องขุดเจาะ ทำให้ประหยัดเวลาและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
• รวดเร็วและให้ภาพเรียลไทม์: สามารถสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและเห็นผลได้ทันที
• ความละเอียดสูง: สามารถตรวจจับวัตถุขนาดเล็กและการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในชั้นดินได้

ข้อจำกัด
• ความลึกในการสำรวจ: ความลึกที่สำรวจได้มีจำกัด โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1-30 เมตร ขึ้นอยู่กับความถี่ของเสาอากาศและสภาพดิน (ความถี่สูง = ความละเอียดดี แต่เจาะได้ตื้น)
• ผลกระทบจากสภาพดิน: ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมากในดินที่มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าสูง เช่น ดินเหนียวที่เปียกชื้น หรือดินเค็ม เนื่องจากคลื่นจะถูกดูดซับไปอย่างรวดเร็ว
• การแปลผลที่ซับซ้อน: การตีความข้อมูลจาก Radargram ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะและประสบการณ์สูง ไม่ใช่เรื่องง่ายที่ใครก็ทำได้

เทคโนโลยีอย่าง GPR ไม่ได้เป็นเพียง "เครื่องมือ" แต่เป็น "เกราะป้องกัน" ที่จำเป็น การลงทุนในการสำรวจเชิงรุกด้วย GPR คืออีกหนึ่งทางเลือก การลงทุนในความปลอดภัยของประชาชน 

ช่วยให้เราเปลี่ยนจากการ "แก้ไข" ปัญหาที่เกิดขึ้นแล้ว ไปสู่การ "ป้องกัน" ก่อนที่ภัยพิบัติจะมาถึง และนั่นคือบทบาทที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีในการสร้างอนาคตที่ยั่งยืนและปลอดภัยสำหรับทุกคน

ที่มา : archive.org softdig dmr.go.th victoria.provac.net

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• ถอดรหัสการซ่อม หลุมยุบฟูกูโอกะ ใน 7 วัน ต้องทำอะไรบ้างถึงแก้ปัญหารวดเร็ว

• เปิดวิธีปฏิบัติตัวเมื่อเจอเหตุถนนยุบ ถนนทรุด หายไปต่อหน้าต่อตา

• “น้ำรั่วซึม” สาเหตุหลุมยุบขนาดใหญ่ หน้าโรงพยาบาลวชิรพยาบาล