Geofysisch onderzoek - grondradaronderzoek

Introductie

Bij grondradaronderzoek wordt een radarsignaal de grond ingestuurd. Dit radarsignaal kan weerkaatsen op objecten of op overgangen in bodemlagen in de ondergrond. Het terugkaatsende radarsignaal wordt opgevangen, gemeten en opgeslagen. Voor succesvol gebruik bij archeologisch veldwerk moeten de archeo­logische resten dus een weerkaatsend vermogen hebben.

Afbeelding 1. Grondradaronderzoek tijdens archeologische prospectie foto Saricon
Afbeelding 1. Grondradaronderzoek tijdens archeologische prospectie foto Saricon
Afbeelding 2. Voorbeeld van grondradaronderzoek
Afbeelding 2. Voorbeeld van grondradaronderzoek
Afbeelding 3. Voorbeeld van grondradaronderzoek
Afbeelding 3. Voorbeeld van grondradaronderzoek

Algemeen

De techniek is vooral goed inzetbaar in de karterende fase en waarderende fase van Inventariserend Veldonderzoek (IVO) voor het toetsen en aanvullen van de gespecificeerde archeologische verwachting. Natuur­ en bakstenenBakstenen zijn stenen die ontstaan door klei, hoofdzakelijk gewonnen in de uiterwaarden van de grote rivieren, te vormen in blokken en vervolgens op hoge temperatuur (c. 800 - 1100 °C) te bakken. Aan de hand van het vormingsprocedé onderscheiden we handvormstenen, vormbakpersstenen en strengpersstenen. Na te zijn gedroogd, worden de stenen opgestapeld en gebakken. De kwaliteit van de steen is afhankelijk van de temperatuur waarop deze gebakken is; hogere temperaturen geven hardere stenen, te hoge temperaturen gesmolten misbaksels. Omdat de stapel of 'tas' niet overal aan dezelfde temperatuur blootgesteld wordt, dient na het bakken gesorteerd te worden op hardheid en kleur. Dit gebeurt zowel visueel als op klank; Hardere stenen hebben een donkere kleur en geven een heldere klank als ze tegen elkaar geslagen worden (klinkers), zachtere stenen kleuren feller en klinken dof. Naar gelang ijzeroxide of calciumoxide de overhand heeft in de klei, kleurt de steen rood of geel. Bakstenen werden reeds gebruikt in de oudheid, aangenomen wordt dat in Nederland de productie techniek is herondekt door de kloosterlingen omstreeks 1250. murenZware rechtopstaande afsluitende afscheidingen van steenachtig materiaal die meestal een dragende functie hebben. Gebruik 'wanden' voor lichte afscheidingen die geen dragende functie hebben. (AAT-Ned) en uitbraaksleuven leveren meestal goede reflecties op. Grachtvullingen kunnen met grondradar worden gedetecteerd als de overgang tussen de natuurlijke ondergrond (bijv. zand) en de grachtvulling (organisch materiaal) scherp genoeg is.

Techniek

Grondradaronderzoek wordt meestal handmatig verricht, maar voor grote terreinen kan de grondradar ook achter een voertuig geplaatst worden. De meetpunten worden vastgelegd in een lokaal meetsysteem of met behulp van Global Positioning System direct in het Nederlandse coördinatenstelsel.

De frequentie van de zendantenne bepaalt de diepte van meten. Afhankelijk van de aard en diepteligging van de te verwachten archeologische resten dient een andere antenne (meetfrequentie) te worden gebruikt (zie tabel).

Meetfrequentie Penetratiediepte Detailniveau
1000 MHz (1 GHz) en hoger enkele decimeters millimeterEen millimeter (0,001 meter), symbool mm, is een uit het SI-stelsel afgeleide lengtemaat met de grootte van een duizendste deel van een meter. milli is afgeleid van het Latijnse woord voor duizend.
700 MHz – 1000 MHz minder dan 1 m centimeterEen centimeter (cm) is een lengte van 0,01 meter = 10 mm. Centi komt van het Latijnse woord 'centum', honderd. De centimeter is de gebruikelijke eenheid voor metingen in huiselijke omstandigheden, bijvoorbeeld lichaamslengte, afmetingen van meubels, kleding enzovoort. In technische tekeningen wordt liever de millimeter gebruikt.
200 MHz – 700 MHz tussen 0 en 5 m centimeterEen centimeter (cm) is een lengte van 0,01 meter = 10 mm. Centi komt van het Latijnse woord 'centum', honderd. De centimeter is de gebruikelijke eenheid voor metingen in huiselijke omstandigheden, bijvoorbeeld lichaamslengte, afmetingen van meubels, kleding enzovoort. In technische tekeningen wordt liever de millimeter gebruikt.­ - decimeter
Minder dan 200 MHz meer dan 5 m vele decimeters

De dieptepenetratie van het radarsignaalsignaal is ook afhankelijk van het aantal reflectoren (kabels, leidingen, puinlagen) in de ondergrond. Iedere reflector stuurt een deel van het signaal (energie) terug naar de ontvangstantenne. Als gevolg van deze weerkaatsing gaat een kleiner deel van het oorspronkelijke signaal (energie) dieper de grond in. Als dicht aan het oppervlak zeer veel reflectoren aanwezig zijn, is het radarsignaal vaak al sterk afgezwakt. In dat geval blijft weinig tot geen radarsignaal meer over voor het registreren van (archeologische) structuren op grotere diepte, bijv. onder een afdekkende puinlaag.

Ook de textuur van de bodemNULL speelt een rol. In vergelijking met droog zand is de penetratie van het radarsignaal in kleiKlei is het verweringsproduct van stollingsgesteente en metamorf gesteente. Klei bestaat uit gehydrateerde aluminiumsilicaten. beduidend minder. De reden hiervan is dat in kleiKlei is het verweringsproduct van stollingsgesteente en metamorf gesteente. Klei bestaat uit gehydrateerde aluminiumsilicaten. het radarsignaal sneller afzwakt dan in droog zand. Grondwater is een zeer sterke reflector die slechts in uitzonderlijke situaties met een radar doorbroken kan worden. Meestal kan onder het grondwaterniveau niet gemeten worden. In aanvulling op de standaard grondradarapparatuur zijn er ook grotere grondradarsystemen. Deze werken met meer radaranten­ nes en meer frequenties tegelijkertijd. Dit zijn dusdanig grote apparaten dat ze niet met de hand kunnen worden voortgetrok­ ken, maar op een voertuig worden gemonteerd.

Strategie

Het terrein wordt onderzocht door in een systematisch meetraster te meten. Voor het in kaart brengen van een groot onderzoeks­ gebied volstaat een 1 m kruiselings meetraster waarbij minimaal iedere 5 cm een radarsignaal de grond wordt ingestuurd. Op deze wijze kan maximaal 1 ha per dag onderzocht worden. Detail­ onderzoeken1. Het nauwkeurig onderzoeken van een situatie of voorwerp, meestal om de aard of huidige staat ervan vast te stellen (AAT-Ned). 2. Het (voor)onderzoek van een object is het materiële onderzoek dat voor en tijdens een behandeling wordt uitgevoerd om informatie te verkrijgen, voor documentatiedoeleinden en om beslissingen te kunnen nemen. Onderzoek is een studie die wordt ondernomen om nieuwe gegevens en inzichten op een bepaald wetenschapsgebied te verwerven. worden in een veel dichter meetraster uitgevoerd met als gevolg dat per dag minder oppervlakte gemeten kan worden.

Bijzondere zaken Omdat de grondradar goed contact met de bodemNULL nodig heeft, is de techniek niet of minder geschikt voor het meten van een terrein met obstakels zoals drempels, stobben of struikenHoutachtige planten die van nature geen stam vormen en doorgaans dicht bij de grond vertakken.. Een grasveld of een bestraat terrein zijn wel ideale meetlocaties. Grondradar is ook geschikt om binnenHet binnenmilieu is wat men binnen in een gebouw ervaart. gebouwenvrijstaande, overdekte en geheel of gedeeltelijke met wanden omsloten toegankelijke ruimte, die direct of indirect met de grond is verbonden. te meten, bijv. onder kerkvloeren.

Voorbeeld

Afbeelding 3 toont een voorbeeld van een gemeten lijn (of: radarprofiel). De bovenkant van het profiel is het maaiveld, naar onder toe neemt de diepte van het gemeten deel van de bodemNULL toe. We zien van boven naar beneden golflijnen die van wit naar zwart en weer terug naar wit gaan, dit zijn de radargolven.

Direct onder het maaiveld correspondeert een wit­zwarte golflijn met de bouwvoorDe bovenste, veel bewerkte en vaak met humeus materiaal verrijkte laag van de grond. De grondlaag waar de wortels van de planten in groeien. De bovenste 25 cm.. De wit­zwarte golflijnen op diepere niveaus geven textuurverschillen in de bodemNULL (overgangen van zand naar kleiKlei is het verweringsproduct van stollingsgesteente en metamorf gesteente. Klei bestaat uit gehydrateerde aluminiumsilicaten.) weer. Meestal worden de vele individuele radarlijnen samen­ gevoegd en dan weergegeven als vlakken, zogenaamde time­slices. Afbeelding 2 toont een terrein waar grondradaronder­ zoek heeft plaatsgevonden. De vraagstelling was gericht op het opsporen van de overblijfselen van een kasteel in de buurt van een boerderij. Centraal in zowel de kleuren­ als zwart­wit afbeelding zijn haaks op elkaar staande vormen te herkennen (respectievelijk bruine en donkergrijze kleuren). Op deze locaties is de weerstand van de bodemNULL hoger en daarmee ook de gemeten intensiteit van de weerkaatsing (reflectie intensiteit). Ze zijn geïnterpreteerd als de buiten­ en binnenmuren van het kasteel. Een eventuele gracht is in de meetdata niet herkend.

Combinatie met andere methoden en techniekenEen techniek is een werkwijze die men volgt bij het uitvoeren van een werk. Onder de techniek waarmee een kunstwerk tot stand komt, verstaat met de gebruikte techniek zoals de aquareltechniek of de film.", "Wordt gebruikt voor de manier waarop een handeling wordt uitgevoerd of de methode waarmee dat gebeurt. Gebruik 'procédés' wanneer er in het algemeen wordt verwezen naar de verrichtingen die worden uitgevoerd of de procedures die worden gevolgd teneinde een bepaald resultaat te bereiken, en ook voor werkingen of veranderingen die plaats vinden in materialen of objecten. (AAT-Ned)" )

Het is belangrijk dat de resultaten van het grondradaronderzoek in het veld worden aangevuld en getoetst. Voor de (on)mogelijkheden van toepassing van andere geofysische techniekenEen techniek is een werkwijze die men volgt bij het uitvoeren van een werk. Onder de techniek waarmee een kunstwerk tot stand komt, verstaat met de gebruikte techniek zoals de aquareltechniek of de film.", "Wordt gebruikt voor de manier waarop een handeling wordt uitgevoerd of de methode waarmee dat gebeurt. Gebruik 'procédés' wanneer er in het algemeen wordt verwezen naar de verrichtingen die worden uitgevoerd of de procedures die worden gevolgd teneinde een bepaald resultaat te bereiken, en ook voor werkingen of veranderingen die plaats vinden in materialen of objecten. (AAT-Ned)" ), zie het Excel­ bestand ‘Beslismatrix geofysisch­archeologisch onderzoek (landbodems)’ en de factsheet ‘Toelichting op beslismatrix geofysisch onderzoek tijdens archeologische prospectie’.

Verder kunnen andere methoden van IVO worden ingezet voor het toetsen van de resultaten van geofysisch onderzoek. Voorbeelden zijn (prikstok­) booronderzoek, proefputtenonderzoek en proefsleuvenonderzoek.

Deze pagina is voor het laatst bewerkt op 9 mei 2021 om 00:36.