Metode GPR [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Geofisika merupakan salah satu cabang ilmu kebumian yang menerapkan prinsip – prinsip fisika dalam mempelajari dan memecahkan masalah yang ada di dalam Bumi. Ground Penetrating Radar (umumnya disebut GPR) adalah teknik elektromagnetik resolusi tinggi. GPR merupakan metode yang valuable digunakan untuk keperluan scientist , penelitian, keteknikan. Aplikasi GPR dapatdipakai untuk studi kontaminasi air bawah tanah, geoteknik, sedimentologi,glasiologi, dan arkeologi. GPR menggunakan radar untuk menggambarkan bawah permukaandengan gelombang berfrekuensi antara 1 - 1000 MHz. Metode ini dapatmemperlihatkan kondisi bawah permukaan pada kedalaman yang relatif dangkalyaitu sekitar 1-15 m, tergantung frekuensi yang digunakan. Namun perlu diingatsemakin tinggi frekuensi semakin tinggi resolusinya namun semakin dangkalpenetrasi kedalamannya. Hal ini disebabkan oleh energi elektromagnetik yanglebih cepat hilang menjadi panas. Metode ini merupakan metode aktif, mirip dengan metode seismik refleksikarena menggunakan gelombang elektromagnetik dan memanfaatkan sifatradiasinya yang memperlihatkan refleksi. GPR ini dilakukan pada daerah yang relatif homogen karena GPRsangat sensitif dengan variasi yang ada. Keunggulan yang dimiliki metoda iniantara lain keakuratan dalam mendeteksi struktur bawah permukaan sepertifracture pada bangunan atau pondasi, menentukan bidang perlapisan batuanlapuk dan kompak, muka air tanah yang dangkal, atau bahkan dapat memperlihatkan bendabenda kecil pada kedalaman dangkal seperti kabel, pipa,dan gua ( cave ), bahkan ranjau-ranjau bekas perang. Selain itu, metode ini dapat juga menunjukkan lokasi air tanah, anomali bahan tambang, hingga fosil-fosilpurbakala. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari penelitian ini adalah: -



Apakah konsep dasar metode GPR (Ground Penetrating Radar) ? Apakah informasi yang diperoleh dari penelitian ini?



1.3 Tujuan Adapun tujuan dari penelitian ini ialah sebagai berikut : -



Mengetahui konsep dasar dari metode GPR (Ground Penetrating Radar)



-



Mengenali dan mengetahui adanya saluran air di bawah tanah (gorong-gorong) dari lokasi pengambilan data



1.4 Manfaar Adapun manfaat yang dapat diketahui adalah sebagai berikut : - Dapat mengetahui konsep dasar metode GPR (Ground Penetrating Radar) - Dapat mengenali dan mengetahui adanya saluran air di bawah tanah (gorong-gorong) dari lokasi pengambilan data



BAB II



DASAR TEORI 2.1 Definisi GPR (Ground Penetrating Radar) Ground Penetrating Radar (GPR) biasa disebut georadar. Berasal dari dua kata yaitu geo berarti bumi dan radar singkatan dari radio detection and ranging. Jadi, arti harfiahnya adalah alat pelacak bumi menggunakan gelombang radio. GPR baik digunakan untuk eksplorasi dangkal (nearsurface) dengan ketelitian (resolusi) yang amat tinggi, sehingga mampu mendeteksi benda sasaran bawah permukaan hingga benda yang berdimensi beberapa sentimeter sekali pun. GPR merupakan salah satu metode geofisika yang menggunakan sumber gelombang elektromagnetik. Karena itu, GPR tergolong metode geofisika tidak merusak (nondestructive). Kelebihan lain GPR adalah biaya operasionalnya yang rendah, prosedur pengerjaan mudah, dan ketelitian sangat tinggi (resolusi tinggi). Kelemahannya, penetrasinya tidak terlalu dalam atau daya tembus metode ini hanya sampai puluhan meter (± 100 meter). Itu sebabnya, metode ini bisa dikatakan cocok untuk pencarian situs (atau harta karun). Dengan catatan: tempat itu benar-benar diyakini atau barang tambang yang tempatnya tidak terlalu dalam. Karena panjang gelombang itu mencerminkan ukuran minimum benda yang dapat terdeteksi. Makin tinggi frekuensi makin kecil panjang gelombang, sehingga makin kecil ukuran benda yang dapat terdeteksi (makin tinggi pula ketelitiannya). Hasil pencitraan GPR bisa memunculkan informasi semacam ketebalan permukaan aspal jalan, jalur pipa bawah tanah untuk mencari bedrock yang pas guna pondasi bangunan hingga mencari mayat hilang dan fosil arkeologis. Seperti dijelaskan di awal, radar memancarkan semacam gelombang elektromagnet yang kemudian ditangkap balik oleh sensor alat. Spektrum frekuensi yang digunakan disesuaikan kebutuhan pengukurannya. Gelombang yang dipancarkan adalah gelombang pendek (mikro) agar bisa terpenetrasi ke bawah permukaan bumi. Respons data yang diterima, diolah berdasarkan hukum pantulan (refleksi) dan pembiasaan (gelombang). Tentu saja banyak hal yang mempengaruhi penjalaran (propagasi) gelombang.



2.2 Prinsip Kerja GPR Pada dasarnya GPR bekerja dengan memanfaatkan pemantulan sinyal. Semua sistem GPR pasti memiliki pengirim (transmitter), yaitu sistem antena yang terhubung ke generator sinyal, dan penerima (receiver), yaitu sistem antena yang terhubung ke unit pengolahan sinyal. Pengirim akan menghasilkan sinyal listrik dengan bentuk, prf (pulse repetition frequency), energi, dan durasi tertentu. pulsa ini akan dipancarkan oleh antena ke dalam tanah. sinyal ini akan mengalami atenuasi dan cacat sinyal lainnya selama perambatannya di tanah. Jika tanah bersifat homogen, maka sinyal yang dipantulkan akan sangat kecil. Jika sinyal menabrak suatu inhomogenitas di dalam tanah, maka akan ada sinyal yang dipantulkan ke antena penerima. Sinyal ini kemudian diproses oleh penerima. Hasil Citra bawah permukaan digambarkan dalam bentuk amplitudo gelombang (Radargram Display). Amplitudo ini menggambarkan perubahan cepat rambat gelombang pada benda terpendam maupun sedimen tertutup. Material yang dipendam mempunyai cepat rambat gelombang yang lebih tinggi daripada sedimen penutupnya. Tampilan profil yang tampak dilayar monitor berupa irisan suatu lapisan demi lapisan seperti kue lapis legit yang disayat vertikal. Bila di sepanjang garis penyisiran terdapat rongga atau obyek tertentu, akan tampak perbedaan nyata pada citra berbeda rona atau kontras.



BAB III METODOLOGI 3.1 Alat Dan Bahan Adapunpadapercobaanini, peralatan yang digunakanantaralain : 3.1.1 GPR Future 2005 Salah satu peralatan utama yang digunakan dalam percobaanin iialah probe yang berbentuk tabung dengan fungs isebagai pemberidan penangkap gelombang elektromagnetik (transmitter dan receiver) sehingga dapat langsung di terimapada software untuk dilakukan pembacaan. Selanjutny aalat yang berbentuk kota ktersebu tialah control unit yang berfungsisebagaipengaturfrekuensigelombang yang akan di transmisikandanjugasebagaikomponenutamadarikeseluruhanperalatan.



3.1.2 Accu Accuberfungsisebagaisumberlistrikutama pengambilan data. Berikutgambarnya



3.1.3 Laptop



yang



digunakanketika



proses



Laptop berfungsi sebagai perangkat yang digunakan untuk mengelola software dari Ground Penetrating Radar (GPR) sehinggadapatdilakukan interpretas iterkait pembacaan di bawah permukaan. Namun dapat juga di gunakan computer yang langsung terhubung dengan listrik. Software yang digunakan ialah Visualizer 3D



3.1.4 Headset Headset



digunakanuntukmendengarkansinyalelektromagnetik



yang



di



trasmisikanlangsungkebawahpermukaansehinggadapatmempermudahpraktikanketik amelangkahkan kaki.



3.1.5 USB Bluetooth USB Bluetooth digunakanuntukpenghubungantara control unit dengan laptop yang dipakaisehinggadapat di visualisasikanlangsungmelalui software “visualize 3D” terkaitdenganbentuk di bawahpermukaan.



3.1.6 Meteran



Meteraninidigunakanuntukmenentukanjarakakuisisidaripraktikumini.



Dan



jarak yang di tentukanialah 50m.



3.2 Tata LaksanaPercobaan Hal yang pertama kali dilakukan ialah melakukan survey lokasi akuisisi yang akan dilakukan. Kemudian menentukan desain survey dan menentukan jarak akuisisi yang akan dilakukan. Setelah itu, dilakukan merangkai alat GPR, untuk kemudian dilakukan running alat. Data akan secara langsung terolah dalam suatu software dalam laptop yang dihubungkan kealat melalui Bluetooth. Dan data dapat langsung diinterpretasi.



DAFTAR PUSTAKA D. J. Daniel, Surface Penetrating Radar, The Institution of Electrical Enginners, 1996 L.P. Ligthart, E.E. Ligthart, Lecture Notes for The Intensive Course on Ground Penetrating Radar, 2004 Annan, A.P., 1992. Ground Penetrating Radar, Workshop Notes, Sensors & software Inc. Blakely, R. J.,1996, Potential theory in gravity and magnetic applications, Cambidge University press, USA Grant, F.S., West, 1965, Interpretation theory in Applied Geophysics, McGraw Hill corporation. BPLS, 2007. Peta Lokasi dan Lintasan Pendugaan GPR. Heteren,V.S. , Fitzgerald,D.M. , McKinlay,P.A. , dan Buynevich, I.V., 1998. Radar facies of paraglacial barrier system. Coastal New England,USA. Sedimentology.



IDENTIFIKASI STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN MENGGUNAKAN METODE GPR (GROUND PENETRATING RADAR) DI MALANG SELATAN



Disusun Oleh: Azzhravia Rahma (125090707111009) Dara M. (125090707111012) Locana Indra P. (125090707111015) Muhammad Yuzrival (125090707111018)



KBM GEOFISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015