地中レーダ

定義

米国環境保護庁（EPA）の Environmental Geophysics は、地中レーダ（GPR）について、選択した中心周波数の電波パルスを地中に送信して地下を調べる手法だと説明する。送信機と受信機を固定した間隔（コモンオフセット）で組にして用い、歩行程度の速度でデータを取得する。

反射の原理

電磁的な性質が十分に異なる材料の境界にパルスが達すると、エネルギーの一部が反射して戻り、残りは伝搬を続ける。EPAは「ほとんどの地下環境では、誘電率の差がGPRの信号の戻りを支配する主因である」とし、誘電率は含水率の変化に強く左右されると述べている。

周波数と探査深度

用いられる周波数は25〜1,500MHzである。探査深度は信号の減衰で決まり、EPAは「信号の減衰は主に導電率によって支配され、GPRは電気的損失の小さい（すなわち導電率の低い）材料で最も有効である」としている。

制約

EPAは、導電性の地下水や陽イオン交換容量の大きい粘土鉱物が広く存在するため、GPRにとって理想的な条件は自然界では稀であり、探査深度は制限されると指摘する。飽和した粘土や塩水の環境では探査深度がセンチメートル規模にとどまることがある。

用途

基盤岩のマッピング、埋設管やタンクの位置把握、土壌層の区分、地下水汚染の検出、カルスト地形の把握などに用いられる。