Jeoradar (Ground Penetrating Radar-GPR) jeofiziğin sığ uygulamalarında kullanılan ve kullanım alanı çok geniş bir araştırma tekniğidir. Yeraltına bir gönderici anten yoluyla yüksek frekanslı elektromanyetik (10 MHz ile 3 GHz arasında) radar sinyalleri gönderilir ve bunların yer içindeki yansımalarının gidiş-geliş zamanlarından yararlanılarak oluşturulan radargramlar ile yeraltındaki yapılar yüksek ayrımlılıkla incelenir (Şekil 1). Yeraltına dalgalar bir merkez frekansı içinde gönderilir ve ortamdaki dalga nüfuz derinliği, saçılım ve soğrulma olgusunda bu kaynak frekansın önemi büyüktür. Ayrıca yeraltındaki materyallerin dielektrik geçirimlilik, elektrik iletkenlik ve manyetik geçirgenlik değerleri de yeraltında seyahat eden dalga alanları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir (Tablo 1). Tüm bu nedenler birlikte göz önüne alındığında jeoradar yönteminin doğası karmaşıktır ve özellikle yeraltının da önemli oranda heterojen olduğu düşünüldüğünde, yorumlama zorlukları ortaya çıkmaktadır. Bu durumda elektromanyetik dalganın yayınım özellikleri ve bununla ilişkili kuramın yanı sıra geometrik optik kurallarda büyük önem taşır. Yeraltındaki her bir madde ya da ortamın dielektrik özellikleri önemlidir ve her biri elektriksel anlamda yalıtkan bir ortam olarak düşünülerek, bu özelliklere bağlı olarak yeraltı tanımlanmaya çalışılır. Doğal olarak bu olayda elektriksel iletkenlik ve manyetik geçirgenlikte önem taşıyan olgulardır ve matematiksel denklemin çözümü sırasında göz önüne alınırlar. Optik kuram özellikle yeraltındaki ortamın kuru olması durumuyla oldukça ilişkilidir. Materyallerin su ve nem içermeleri durumunda iletimde ortamdaki dielektrik durum önem kazanacaktır.
Şekil 1. Verici antenden çıkan radar dalgalarının yer içindeki yayınımı ve alıcı antene ulaşmasını gösteren basitleştirilmiş şekil (Conyers ve Goodman 1997’den düzenlenmiştir).
Yöntemin kullanım alanları günümüzde çok yaygındır ve hemen hemen tüm sığ jeofizik sorunlar üzerinde uygulanmaktadır. Özellikle sığ jeolojik sorunlar (stratigrafi, fay belirlemeleri, heyelan, karstik boşluk, sığ yeraltısuyu akifer araştırmaları vb.), arkeolojik yapıların ve yaşayan kültürel mirasın incelenmesi, mühendislik uygulamalar (boru hatları araştırması, tünel-otoyol ve demiryolu hatlarının incelenmesi, bina donatılarının ve bina içindeki sorunların araştırılması vb), patlamamış askeri malzeme ve mayın saptama, adli tıp ve doğal felaketler, kirlilik ve yeraltında kimyasal akışkan sızıntılarının belirlenmesi, katı atık alanları üzerinde araştırmalar, maden yataklarının tespitleri ve cevher arama ile mermer çalışmaları gibi birçok alanda zengin bir uygulama sahasına sahiptir (Tablo 2) (Klein ve Santamarina, 2003; Huisman ve diğ., 2003; Lucius ve diğ., 1992; Bristow ve diğ., 2000; Drahor , 2007; Drahor vd., 2011).
Tablo 1. Farklı yeraltı ortamlarının bağıl dielektrik geçirgenlik katsayısı, elektrik iletkenlik σ ve sönümlenme α değerleri (Daniels, 2004’den düzenlenmiştir).
Tablo 2. Jeoradar (Georadar) yönteminin uygulama alanları.
Jeoradar (yer radarı), arkeolojik prospeksiyonda 1980’lerden beri kullanılan ve son yıllarda verdiği sonuçlar nedeniyle kullanım alanı çok hızlı artan bir tekniktir. Özellikle son on yıl içinde yeraltındaki arkeolojik yapıları cm boyutunda inceleyebilmesi, yüksek ayrımlı bir yöntem olması ve üç boyutlu görüntülendirmeye çok uygun olması gibi nedenlerden dolayı yoğun olarak kullanılmaktadır. Yöntem arkeolojik alanlarda yüzeyden başlayarak tüm inceleme derinliği içinde yeraltının zaman ya da derinlik kesmelerine olanak verdiğinden yorumlamada yapıların kestirilmesi anlamında önemli sonuçlar vermektedir. Böylece yeraltında gömülü durumdaki arkeolojik varlıklar hızlı belirlenmenin yanı sıra cm anlamında derinlikleri de belirlenebilmektedir. Bu durum jeoradar yönteminin arkeolojik araştırmalarda yoğun olarak kullanılmasına neden olan ana olgulardan biridir. Yer radarı yönteminin yüksek ayrımlı sonuçlar vermesi nedeniyle yeraltındaki gömülü yapıların arkeolojik yorumlarının yapılması da daha kolay olabilmektedir. Jeoradar yönteminin sunduğu bu olanaklar arkeolojik kazılarda yüzey altındaki arkeolojik yapıları kazmadan ya da çok az bir kazı ile saptamalarına olanak vermektedir.