Ground Penetrating Radar (GPR)

Il GPR è una sorta di "ecografia del terreno": guarda cosa c'è sotto la superficie senza scavare. Un'antenna trascinata a mano o a bordo di un veicolo produce una sezione verticale del sottosuolo, rivelando tubi, cavità e strati di terreno diversi.

Come funziona

1. Emissione: l'antenna manda giù nel terreno impulsi di onde elettromagnetiche, a cadenza regolare, mentre il carrello avanza.
2. Riflessione: quando un impulso incontra qualcosa di diverso dal materiale che lo circonda — un tubo, una cavità, un masso — una parte dell'onda rimbalza indietro e viene raccolta dal ricevitore.
3. Profondità: più tempo impiega l'eco a tornare, più l'oggetto è profondo. La velocità dell'onda dipende dal materiale: è circa v ≈ c / √εr, dove c è la velocità della luce e εr la costante dielettrica del terreno.
4. Radargramma: una traccia per ogni posizione di misura; affiancate, formano l'immagine finale (B-scan). Un oggetto isolato disegna una iperbole il cui vertice sta esattamente sopra l'oggetto: la curva nasce perché il tempo di volo cresce man mano che l'antenna si allontana.

Profondità o dettaglio?

La frequenza dell'antenna definisce il compromesso di ogni indagine:

• Bassa frequenza (100–400 MHz): arriva in profondità (qualche metro), ma vede poco dettaglio.
• Alta frequenza (900–2000 MHz): arriva solo pochi decimetri, ma mostra dettagli fini come armature e fessure nel calcestruzzo.

Attenzione anche al terreno: i materiali conduttivi come argille e suoli salati assorbono l'onda e riducono la portata.

A cosa serve

• Localizzare tubi e condotti sotterranei.
• Controllare pavimenti e solette in calcestruzzo.
• Valutare lo stato di strade e ferrovie.
• Studiare stratigrafia e archeologia, oltre a neve e ghiacci.

Nel mio lavoro sviluppo il software che elabora questi dati radar, fino all'applicazione di tecniche di Explainable AI per aiutarne l'interpretazione.