metode ground penetrating radar

31
GROUND PENETRATING RADAR TUGAS GEOFISIKA Oleh Agustinus Dwi Jayanto 03053120032 UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Upload: agustinus-dj

Post on 29-Jun-2015

1.338 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: METODE GROUND PENETRATING RADAR

GROUND PENETRATING RADAR

TUGAS GEOFISIKA

Oleh

Agustinus Dwi Jayanto

03053120032

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

2009

Page 2: METODE GROUND PENETRATING RADAR

METODE GROUND PENETRATING RADAR

Metode GPR dikembangkan sebagai salah satu alat bantu untuk meneliti

objek-objek bawah permukaan bumi yang relatif dangkal dan rinci bila

menggunakan frekuensi rendah, dan objek-objek pada kedalaman yang besar bila

menggunakan frekuensi tinggi. Metode ini memiliki beberapa keunggulan

dibandingkan metode-metode lain dalam hal keakuratannya, selain itu geophone

dapat dikontakkan langsung ke dalam tanah (ground-based. GPR dapat pula

digunakan untuk berbagai keperluan seperti penelitian aquiver air tanah, fosil

arkeologi, eksplorasi bahan-bahan mineral, pipa dan utilitas bawah permukaan

lainnya. Dengan semakin disadari pentingnya data-data tentang objek-objek

bawah permukaan untuk menunjangan pembangunan infrastruktur terutama

dikota-kota besar, maka metode GPR merupakan salah satu bentuk yang paling

tepat.

1. Prinsip dasar operasi ground penetrating radar

Walau tergolong baru dipopulerkan pada dekade 1980-an, namun

sebenarnya prinsip-prinsip dasar ground penetrating radar telah lama

dikenal, sejak diperkenalkannya radar untuk penelitian ilmiah pada dekade

1960-an dan menjelang perang dunia II. Prinsip penggunaan metode ini tidak

jauh berbeda dengan metode seismik pantul, suatu sistem radar terdiri dari

sebuah pembangkit sinyal, antena pengirim (transmitter) dan antena penerima

(receiver). Sinyal radar ditransmisikan sebagai pulsa-pulsa yang berfrekuensi

tinggi ≥ 500 MHz, umumnya antara 900 MHz sampai 1 GHz.

Gelombang yang dikirimkan bergerak dengan kecepatan tinggi dan

melewati media bawah permukaan. Gelombang tersebut dapat diserap oleh

media, dapat pula dipantulkan kembali. Gelombang akan diterima oleh

receiver dalam selang waktu tertentu dalam beberapa puluh hingga ribuan

Page 3: METODE GROUND PENETRATING RADAR

nanosekon. Lama waktu tempuh tersebut tergantung pada keadaan media yang

dilewati oleh media tersebut.

Mode konfigurasi antena transmitter dan receiver pada GPR terdiri

dari mode monostatik dan bistatik. Mode monostatik yaitu bila transmitter dan

receiver digabung dalam satu antena, sedangkan mode bistatik adalah bila

kedua antenna tersebut memiliki jarak pemisah yang disebut offset.

Receiver diatur untuk dapat melakukan scan secara normal mencapai

32 hingga 512 scan perdetik. Setiap hasil scan akan ditampilkan dalam layer

monitor sebagai fungsi waktu two-way travel time, yaitu waktu yang

diperlukan oleh sinyal untuk menempuh jarak dari transmitter menuju target

dan dipantulkan kembali menuju receiver. Tampilan ini disebut radargram,

analog dengan seismogram pada penyelidikan menggunakan metode seismik.

GAMBAR 1

GAMBARAN SEDERHANA OPERASI GPR

Page 4: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Pada (Gambar 1) menunjukkan tentang peralatan yang umum digunakan

dalam penyelelidikan tentang bawah permukaan menggunakan GPR (A), potongan

melintang lintasan target yang dilalui sinyal (B), dan tampilan radargram yang

diperoleh dari penyelidikan (C).

2. Gelombang elektromagnet

Penggunaan gelombang elektromagnetik dalam ground penetrating radar

didasarkan atas persamaan maxwell yang merupakan perumusan matematis untuk

hukum-hukum alam yang melandasi semua fenomena elektromagnetik. Perumusan

tersebut dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut :

Masing-masing parameter memiliki hubungan D= εE, B= μH, dan J= σE,

dimana :

E = Kuat medan listrikH = Fluks medan magnetB = Permeabilitas magnetikJ = Rapat arus listrikε = Dielektrikσ = Konduktifitasρ = Tahanan jenis

Dari persamaan Maxwell di atas dapat diperoleh nilai kecepatan

gelombang EM pada berbagai medium, kecepatan ini tergantung kepada kecepatan

Page 5: METODE GROUND PENETRATING RADAR

cahaya (c), konstanta relatif dielektrik(εr) dan permeabilitas magnetik(μr = 1 untuk

material non magnetik). Persamaan kecepatan gelombang EM dalam suatu

medium adalah :

Vm =

dimana :

c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3 x 108 m/s)εr = konstanta dielektrik relatif

μr = permeabilitas magnetik relativeP = loss factor, dimana P = σ / ωε, σ adalah konduktifitas ω = 2πf, f adalah frekuensiε = permitifitas dielektrikf = frekuensi gelombang EMεo= permitifitas ruang bebas (8,854 x 10-12 F/m)

Pada material dengan tingkat loss factor yang rendah sehingga P = 0, maka

kecepatan gelombang dapat diketahui memalui rumus :

loss factor menunjukkan sejumlah energi yang hilang penjalaran (propagasi)

muatan atau sinyal karena terjadi penyerpan oleh medium yang dilewati. Energi

tersebut sebenarnya tidak lenyap tetapi bertransformasi menjadi suatu bantuk yang

berbeda, misalnya dari energi EM menjadi energi termal (panas) sama halnya

seperti yang berlaku pada alat masak oven microwave. Tetapi terkadang energi

tersebut tidak berubah bentuk melainkan mengalami multiphating. Penyebaran

geometrik dan penghamburan (scattering) yang berlebihan, sehingga tidak dapat

lagi diobservasi oleh antena.

3. Koefesien refleksi

Page 6: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Koefesien refleksi (R) didefinisikan sebagai perbandingan energi yang

dipantulkan dan energi yang datang , persamaan untuk koefesien refleksi adalah

sebagai berikut :

R = (V1 – V2)/(V1 + V2)

Atau

Dimana V1 dan V2 secara berturut-turut adalah kecepatan gelombang pada lapisan

1 dan 2, sedangkan ε1 dan ε2 adalah konstanta dielektrik relatif (εr) lapisan 2. ε

didefinisikan sebagai kapasitas dari suatu material dalam melewatkan muatan saat

medan elektromagnetik melaluinya, memiliki hubungan erat dengan porositas

material tersebut, dan diformulasikan sebagai berikut :

dimana :

φ = porositasεm = konstanta relatif dielektrik untuk matrilks batuanεw = konstanta relatif dielektrik untuk fluida

Nilai konstanta dielektrik relatif dan kecepatan gelombang

elektromagnetik (radio) pada berbagai macam material dapat dilihat pada dilihat

pada (Tabel 1) :

TABEL 1

Page 7: METODE GROUND PENETRATING RADAR

KONSTANTA DIELEKTRIK RELATIF DAN KECEPATAN

GELOMBANG RADIO PADA MATERIAL ALAMI

DAN MATERIAL BUATAN MANUSIA

Material εr V (mm/ns)

Udara 1 300

Air tawar 81 33

Air asin 81 33

Salju kutub 1,4 - 3 192 – 252

Es kutub 3 – 3,15 168

Es murni 3,2 167

Pasir pantai (kering) 10 95

Pasir (kering) 3 - 6 120 – 170

Pasr basah 25 -30 55 – 60

Silt (basah) 10 95

Lempung (basah) 8 - 15 86 -115

Lempung (kering) 3 173

Tanah rata-rata 16 75

Granit 5 - 8 106 – 120

Batu kapur 7 – 9 100 – 113

Dolomit 6,8 - 8 106 -115

Batubara 4 - 5 134 – 150

Kwarsa 4,3 145

Beton 6 - 30 55 – 112

4. Skin depth

Page 8: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Skin depth adalah suatu besaran yang menyatakan kedalaman pada suatu

medium homogen dimana amplitudo gelombang elektromagnetik pada

kedalaman itu telah berkurang menjadi 1/e (mencapai 37 %) dari amplitudo

awalnya di permukaan bumi. Skin depth dirumuskan pada persamaan berikut :

Dimana :

δ = Skin Depth (m) εr = konstanta dielektrik relatifσ = konduktifitas tanah/meterial

Kedalaman penetrasi dibatasi oleh konduktifitas tanah yang rendah (atau

resisitivitas yang tinggi). Sebagai contoh, sinyal teratenuasi (penyusutan kuat

sinyal) oleh lempung yang rendah konduktivitasnya hingga kedalaman penetrasi

dapat hanya mencapai 0,2 meter. Tetapi pada garam, es, atau granit kering,

penetrasi dapat mencapai lebih dari 300 meter, hal ini dipengaruhi oleh nilai

konstanta dielektrik relatif air yang tinggi (εr=81) hingga kelembaban tanah dan

batuan dapat mempengaruhi respon radar. Lempung yang mengandung lapisan

konduktif yang rendah dan tinggi secara berselang-seling akan mempengaruhi

kedalaman penetrasi, sehingga dapat dimengerti kenapa interpretasi radar

sebelum dan sesudah hujan akan menghasilalkan nilai yang berbeda.

Untuk keperluan interpretasi, selain kedalaman diperlukan juga data

kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik untuk setiap lapisan, geometri

perambatan sinyal ground penetrating radar tidak jauh berbeda dengan seismik

pantul yang dapat dilihat pada (Gambar 2) :

Page 9: METODE GROUND PENETRATING RADAR

GAMBAR 2

PERAMBATAN GELOMBANG DARI TRANSMITTER MENUJU RECEIVER

Waktu yang ditempuh oleh gelombang untuk menjalar sepanjang lintasan SOR

atau dari antena pemancar ke penerimaan adalah berjarak 2r, maka:

Waktu tersebut adalah waktu tempuh dua arah gelomabang (two-way traval time),

dan r adalah :

Dan x atau offset adalah jarak pemancar ke penerima, sehingga waktu tempuh

yang diperlukan menjadi :

Sedang untuk menghitung t(x) yaitu t terpisah yang terekam pada jarak x dalam

jeda tertentu (∆t) yang disebut normal move out, dapat diketahui dengan rumus :

Page 10: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Dimana :

x = jarak antenah = kedalam reflektorv = kecepatan perambatan gelombangt(0) = two- way traval time (TWT)t(x) = TWT yang terekam pada jarak xvrms= kecepatan rata-rata

Sinyal-sinyal yang dipantulkan oleh ketidak kontinuan secara horizontal

akan terekam kemudian setelah traval time tertentu, ke dalam reflektor akan

diperoleh jika kecepatan perambatan diketahui.

Pengukuran radar merupakan metode yang tepat untuk mendeteksi benda

kecil yang dekat dengan permukaan bumi (0,1 hingga 3 meter) pada tanah yang

kering dan hampir homogen dengan resistivitas elektrik yang besar mengingat

resolusinya yang tinggi, namun pada daerah dengan kadar kegaraman kecil, dapat

mencapai kedalaman 25-30 meter. Untuk penetrasi yang lebih dalam, frekuensi

transmisi harus rendah (< 200 Mhz), namun akan mengurangi resolusinya,

pemilihan frekuensi dipertimbangkan tergantung kepada kemungkinan kedalaman

penetrasi dan resolusi yang diinginkan, tentunya dengan ikut mempertimbangkan

sifat listrik dari daerah penyelidikan dan target penyelidikan.

5. Peralatan

Secara garis besar, peralatan yang digunakan dalam penyelidikan

geofisika menggunakan metode ground penetrating radar kurang lebih sama saja

dengan metode-metode penyelidikan lainnya yaitu :

1. perangkat komputer

2. control unit

3. graphic recorder

4. transmiterr

Page 11: METODE GROUND PENETRATING RADAR

5. receiver

Susunan peralatan penyelidikan GPR dapat dilihat pada (Gambar 3) :

GAMBAR 3

SUSUNAN ALAT PENYELIDIKAN GPR

6. Akuisisi data ground penetrating radar

Setelah memutuskan tentang kedalaman yang akan diobservasi serta

pemilihan frekuensi berikutnya maka proses sesudahnya adalah mulai

mendeteksi kondisi bawah permukaan, dimana dalam operasi ini mula-mula

operator memindahkan kedua antena sesuai model awal yang dikehendaki.

Sinyal atau gelombang yang dipancarkan akan segera dipantulkan

kembali setelah menempuh two-way traval time tertentu, hasilnya akan terekam

pada alat grafik recorder yaitu radargram yang berbentuk penampang yang

menerus, konfigurasi inilah yang merupakan cerminan perbedaan litologi dari

reflektor di bawah permukaan.

Page 12: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Terdapat tiga model untuk memperoleh data penyelidikan GPR yakni :

reflection profiling (antena monostatik maupun bistatik), wide angel reflection

and refraction (WARR), common-midpoint (CMP) sounding yang merupakan

pengembangan dari WARR, dan transilluminasi atau disebut juga radar

tomografi

1. Radar reflection profiling

Cara ini dilakukan dengan membawa antena bergerak secara simultan di

atas permukaan tanah dimana nantinya hasil tampilan pada radargram

akan merupakan kumpulan dari tiap-tiap pengamtan. Cara ini serupa

dengan cara countinous seismik reflektion profiling pada metode seismik.

Kedalaman target atau reflektor dapat diketahui jika cepat rambat

gelomabang diketahui.

2. Wide angel reflection and refraction (WARR) atau common-midpoint

(CMP)

Cara WARR sounding ini dilakukan dengan meletakkan sumber pemancar

atau transmitter pada suatu posisi yang tetap, sedangkan receiver

dipindah-pindah sepanjang lintasan penyelidikan (Gambar 4). Cara ini

umumnya digunakan untuk reflektor yang realatif datar atau memiliki

kemiringan yang rendah. Tetapi asumsi bahwa reflektor cendrung datar

adalah tidak selalu benar, maka untuk mengatasi kelemahan ini digunakan

cara CMP, yang hanya sedikit berbeda dengan cara WARR, pada CMP

sounding, kedua antena bergerak menjauhi satu sama lainnya dengan titik

tengah pada titik yang tetap, kedua cara ini merupakan cara yang paling

umum digunakan.

Page 13: METODE GROUND PENETRATING RADAR

GAMBAR 4

WIDE ANGEL REFLECTION AND REFRACTION

GAMBAR 5

COMMON-MIDPOINT

3. Transillumination

Cara ini dilakukan dengan menempatkan transmitter dan receiver pada

posisi yang berlawanan. Sebagai contoh jika transmitter diletakkan pada

lubang bor maka receiver diletakkan pada lubang bor lainnya

(Gambar 6). cara ini umumnya digunakan pada kasus non-destructive

testing (NDT) dengan menggunakan frekuensi antena yang tinggi, sekitar

900 Mhz.

Page 14: METODE GROUND PENETRATING RADAR

GAMBAR 6

TRANSILLUMINATION

7. Pemprosesan data

Data-data yang diperoleh pada penyelidikan harus diproses terlebih

dahulu sebelum diinterpretasikan. Karena target dan material yang ada di bawah

permukaan bumi umumnya memiliki karakter yang tidak sama (heterogen) maka

sinyal yang dipancarkan dan yang kembali akan mengalami berbagai perubahan

sepanjang lintasannya menempuh perjalan, sinyal dapat berkurang (atenuasi)

karena berbagai sebab. Pemrosesan data dapat dibagi kedalam dua fase

pemrosesan yaitu :

1. Selama fase akuisisi

Sinyal yang diterima terlebih dahulu mengalami filtrasi untuk memilah-milah

data yang diperoleh menggunakan filter yang diset sedemikian rupa dengan

broadband seluas mungkin agar data-data yang potensial dapat terjaring

secara keseluruhan sehingga tidak memerlukan penyelidikan ulang yang

cenderung merugikan.

2. Setelah fase akuisisi

Untuk mendapatkan data yang lebih detail dan terfokus maka filtrasi turut

dilakukan pada pemrosesan data pasca fase akuisisi, pada tahap ini hanya data

digital yang dapat diproses, keberhasilan pemrosesan data seringkali

Page 15: METODE GROUND PENETRATING RADAR

tergantung beberapa factor seperti biaya dan waktu yang tersedia, kualitas

data, dan kemampuan peralatan pemrosesan (hardware dan softwarenya).

8. Teknik Interpretasi

Pekerjaan akhir dalam penyelidikan geofisika adalah menerjemahkan data-data

sinyal yang telah diperoleh dari akuisisi untuk kemudian diplot kedalam

suatubentuk konfigurasi agar dapat dibaca dan diambil kesimpulan, pekerjaan ini

adalah interpretasi. Beberapa hal yang lazim diperhatikan dalam

penginterpretasian adalah :

1. Interpretasi grafik

Kecepatan gelombang dapat diketahui dengan berasumsi pada suatu konstanta

dielektrik relative yang mendekati atau sesuai dengan nilai material yang

diselidiki, dengan cara demikian two-way travel time (TWT) dapat

diterjemahkan menjadi kedalaman, dan jika ditambahkan dengan

pengidentifikasian sinyal pantulan dari target (refleksi), maka peta TWT

dapat dihasilkan guna menunjukkan kedalaman, ketebalan, perlapisan, dll.

Dari sini dapat diketahui nilai sebenarnya dari kecepatan gelombang.

2. Analisa kuantitatif

Dengan menggunakan beberapa analisa, kedalaman interpretasi sinyal juga

kedalaman target atau reflektor dapat dideterminasi tergantung kepada cukup

tidaknya nilai yang diketahui dari analisa kecepatan juga variasi konstanta

dielektrik relatif material yang dilewati, juga kepada analisa amplitude dan

koefisian refleksi.

3. Kegagalan interpretasi

Dua hal yang paling sering ditemui dan dianggap sebagai kelemahan dalam

interpretasi radar adalah tidak mampu mengindentifikasi permukaan tanah

dan misi identifikasi strata hitam-putih pada radargram. Hal ini dapat

disebabkan oleh perlakuan yang dialami oleh sinyal selama menempuh

perjalanan melewati medium.

Page 16: METODE GROUND PENETRATING RADAR

9. Aplikasi Ground Penetrating Radar

Metode ground penetrating radar memiliki jangkauan aplikasi yang luas,

bahkan sangat luas, mengingat pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam

kehidupan manusia secara global, beberapa keuntungan menggunakan metode ini

dibandingkan metode lain diantaranya adalah :

1. Tidak memerlukan kontak langsung dengan tanah, artinya selain dengan

meletakkan dipermukaan tanah, survey dapat juga dilakukan dari udara atau

diatas permukaan air karena gelombang EM dapat merambat baik pada ruang

bebas maupun ruang hampa/vakum.

2. resolusinya tinggi, sehingga mampu mengidentifikasi material dengan

perbedaan konstanta dielektrik relative yang rendah.

3. murah dan mudah operasionalnya dan tergolong metode non-destruktif

4. survey lebih cepat, sinyal EM yang dipancarkan transmitter diterima ke receiver

hanya dalam waktu nanosekon (10-9 detik).

a. Aplikasi GPR untuk penelitian bawah permukaan

Gound penetrating radar dapat diaplikasikan pada banyak bidang, diantaranya

adalah penelitian dibidang geologi, lingkungan, glasiologi, arkeologi, bahkan

GPR digunakan dalam kegiatan forensik untuk menemukan jenazah korban

pembunuhan yang ditanam dalam lapisan beton. Aplikasi GPR selengkapnya

dapat dilihat pada (Tabel 2) :

Page 17: METODE GROUND PENETRATING RADAR

TABEL 2

CAKUPAN METODE APLIKASI METODE

GROUND PENETRATING RADAR

Bidang Aplikasi

Geologi

Deteksi rongga-ronga dan celah-celah bawah tanah

Pemetan ambrukan (subsidence)

Pemetaan geometri sand body

Pemetaan cadangan dangkal

Pemetaan stratigrafi lahan

Eksplorasi mineral

Investigasi ketebalan gambut

Pemetaan struktur geologi

Lingkungan

Penyelidikan air tanah

Penyelidikan lokasi kebocoran gas

Pemetaan lokasi pencemaran/kontaminasi

Glasiologi

Pemetaan ketebalan es

Study pergerakan es kutub

Pemetaan stratigrafi salju

Konstruksi

Analisa pngerasan jalan

Penyelidikan titik penguatan pada beton

Pengujian kelayakan bangunan

Arkeologi Penyelidikan lokasi struktur bangunan terpendam

Penyelidikan fosil dan kuburan kuno

Forensik Penyelidikan lokasi jenazah atau bukti terpendam

Keakuratan yang tinggi menjadikan metode ini metode yang banyak

digunakan dalam penyelidikan-penyelidikan di atas. Resolusi dan daya tembus

Page 18: METODE GROUND PENETRATING RADAR

gelombang radio/radar yang digunakan dalam GPR dapat dilihat dalam

(Tabel 3) :

TABEL 3

RESOLUSI DAN DAYA TEMBUS GELOMBANG RADAR

Frekuensi antenna

(MHz)

Ukuran target minimum

yang terdeteksi

Perkiraan range

kedalaman

Penetrasi kedalaman

maksimum (m)

25 ≥ 1 5 - 30 35 – 60

50 ≥ 0,5 5 - 20 20 - 30

100 0,1 - 1 2 - 15 15 – 25

200 0,05 - 0,50 1 - 10 5 – 15

400 ≈ 0,05 1 - 5 3 – 10

1000 cm 0,05 - 2 0,5 - 4

Adapun penggunaan graund penetrating radar untuk penelitian dibidang

geologi dilakukan pada beberapa kegiatan seperti penyelidikan sekuen sediment

kerena resolusi spasial yang tinggi baik sat digunakan dipermukaan tanah maupun

pada perairan. Pada beberapa penyelidikan, seringkali dikombinasikan dengan

metode seismik untuk mendapatkan hasil yang lebih tepat.

Pada (Gambar 7) dapat dilihat penyelidikan lapisan sedimen di bawah dasar

sebuah danau yang permukaannya telah tertetutupi oleh lapisan es yang tebal.

Peralatan diletakkan diatas permukaan danau yang rata tertutupi es pada lintasan

area penyelidikan (profil) sepanjang 25 meter dengan frekuensi sebesar 100 MHz.

keuntungan menggunakan frekuensi rendah (<500 MHz) adalah menghasilkan

resolusi yang tinggi, memungkinkan setiap horizon perlapisan dapat diobservasi.

Cepat rambat gelombang EM melewati air 0,3 m/ns, tetapi saat melewati

lapisan es kecepatannya adalah 0,167 m/ns, sehingga akibatnya jalaran

gelombang yang pertama kali kembali setelah dipancarkan akan sering kali salah

interpretasi. Pada kasus di bawah ini diperkirakan ketebalan lapisan es 6 meter

Page 19: METODE GROUND PENETRATING RADAR

padahal ketebalan aslinya hanyalah 0,15 meter, efek seperti ini disebut ground

coupling. Kedalaman air didapat sebesar 4.8 m dan total two-way travel timenya

300 ns, sehingga diketahui gelombang merambatdengan kecepatan 0,032 m/ns.

GAMBAR 7

INTERPRETASI RADARGRAM PADA SUATU DANAU

YANG TERTUTUPI LAPISAN ES

b. Penggunaan radar pada penyelidikan lubang bor

Sistem penyelidikan penyelidikan goeradar khusus untuk penyelidikan

pada lubang bor dan dipakai secara umum dalam dunia pertambangan untuk

penyelidikan air dan teknik mekanika batuan disebut RAMAC, yang baru

dikembangkan dalam dua dekade terakhir. Sistem yang dikembangkan oleh

perusahaan Mala Geoscience AB dari swedia ini juga digunakan untuk

penyelidikan pada terowongan, bendungan dan proyek-proyek konstruksi

lainnya.

Page 20: METODE GROUND PENETRATING RADAR

Penyelidikan georadar sistem RAMAC pada lubang bor dapat

mengidentifkasi struktur batuan hingga jarak 150 meter kesamping lubang

bor, pada batuan garam dapat mencapai 300 meter. Secara sederhana sistem

RAMAC dapat dilihat pada (Gambar 8), dimana transmitter memancarkan

sinyal dengan frekuensi yang rendah (43 kHz), sedangkan receiver

diletakkan tidak jauh di bawah transmitter pada lubang bor yang sama,

umumnya berjarak sekitar dua hingga enam meter pada batuan sedimen dan

lima sampai 15 meter pada batuan-batuan kristalin, sedangkan interval

antara stasiun pengukuran berjarak sekitar satu meter.

GAMBAR 8

SUSUNAN TRANSMITTER DAN RECEIVER PADA LUBANG BOR

Selain pada lubang bor yang sama, penyelidikan RAMAC juga dapat

dilakukan dengan konfigurasi antena yang berbeda, yaitu antena diletakkan

antara lubang bor (A), transmitter diletakkan di terowongan sedangkan

Page 21: METODE GROUND PENETRATING RADAR

receiver di letakkan dalam lubang bor (B), dan profiling vertikal dimana

transmitter diletakkan dipermukaan semantara receiver diletakkan pada

lubang bor atau dikenal juga sebagai transillumination (C).

c. Penggunaan GPR sebagai detektor logam

Penggunaan GPR untuk meneliti objek-objek yang terbuat dari logam

atau bahan yang mengandung logam (metalik) menggunakan frekuensi

antenna sebesar 1000 MHz atau 1 GHz. Frekuensi ini tergolong tinggi

sehingga memberikan resolusi yang tinggi pula, tetapi kedalaman

penetrasinya terbatas. Untuk frekuensi observasi 1 GHz, objek metallic yang

mampu diidentifikasi dengan baik berkedalaman hanya 20 cm hingga 40 cm

dengan ketebalan dalam beberapa cm saja.

Berdasarkan konduktifitasya, pada logam yang semakin konduktif,

kecepatan rambat radar akan semakin kecil, sehinga terdapat kontras yang

terjadi antara medium dan bahan. Kontras ini yang mengakibatkan

perbedaan radargram yang dihasilkan oleh masing-masing logam. Pada

(Gambar 9) dapat dilihat profil aluminium dengan konduktifitas lebih besar

(kecepatan radar lebih kecil) dari pada logam besi, sehingga memberikan

pantulan yang lebih panjang.

GAMBAR 9

Page 22: METODE GROUND PENETRATING RADAR

PROFIL ALUMINUM DAN BESI

Sedangkan profil tembaga pada kedalaman 20 cm dan kemiringan 45º yang

menunjukkan efek kemiringan dapat dilihat pada (Gambar 10).

GAMBAR 10

PROFIL PLAT TEMBAGA

Page 23: METODE GROUND PENETRATING RADAR