Εφαρμογή της Μεθόδου του Γεωραντάρ για την Εκτίμηση της Ποιότητας σε Εξορυγμένα Τεμάχη Μαρμάρου = Application of Ground Penetrating Radar Method to Study Marble Blocks Quality.

Περίληψη

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή έχει σαν κύριο στόχο την εκτίμηση της ποιότητας του ημίλευκου μαρμάρου “Hemarus Grey” αφότου αυτό αποσπαστεί από το μητρικό πέτρωμα, μέσω της ανάλυσης των τιμών του πλάτους των ηλεκτρομαγνητικών (Η/Μ) κυμάτων που προκύπτουν από την εφαρμογή της γεωφυσικής μεθόδου του γεωραντάρ ή ραντάρ υπεδάφους (Ground Penetrating Radar – GPR) σε τεμάχη μαρμάρου. Οι μετρήσεις πεδίου διεξήχθησαν σε λατομείο μαρμάρου της εταιρείας Stone Group International, στην περιοχή «Νικητές», στο Μακρυχώρι του Ν. Καβάλας, χρησιμοποιώντας κυρίως το σύστημα GPR TR1000 της εταιρείας Sensors & Software, το οποίο διαθέτει κεραία κεντρικής συχνότητας ίση με 1000 MHz. Για την υλοποίηση του παραπάνω στόχου, αναπτύχθηκε ένα πρόγραμμα με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού MATLAB, με τίτλο «Μελέτη της Ποιότητας Τεμαχών Μαρμάρου», απαρτιζόμενο από έξι διαφορετικούς αλγορίθμους, μέσω των οποίων μελετήθηκαν οι διακυμάνσεις στην ανακλαστικότητα επιλεγμένων εξορυγμένων τεμαχών μαρμάρου, που προέκυψαν εξαιτίας της ύπαρξης (ή μη) εσωτερικών ετερογενειών στο μάρμαρο. Η συγκεκριμένη έρευνα, υπογραμμίζει τη σημασία της αξιολόγησης της ποιότητας των τεμαχών μαρμάρου βάσει των τιμών του Η/Μ πλάτους, τονίζοντας την προσεκτική επιλογή των βημάτων επεξεργασίας των δεδομένων GPR και της απόστασης μεταξύ των γραμμών μέτρησης. Τέλος, εισάγει διάφορες μεθόδους μέτρησης και συστήματα GPR, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τη βελτίωση του ελέγχου ποιότητας των τεμαχών μαρμάρου και την ανάλυση των διακυμάνσεων στις τιμές του Η/Μ πλάτους.

The present postgraduate thesis aims to assess the quality of the semi-white marble, "Hemarus Grey" after its extraction procedure, by analyzing electromagnetic (EM) amplitude values obtained with Ground Penetrating Radar (GPR). The study was conducted in a marble quarry owned by Stone Group International, located in the Nikites region of Northern Greece, utilizing the GPR system TR1000 by Sensors & Software, equipped with a central frequency of 1000 MHz. To achieve the aforementioned objective, a program entitled "Study Marble Blocks Quality" was developed using the MATLAB programming language. This program consists of six different algorithms that were used to examine variations in the reflectivity of selected extracted marble blocks caused by internal heterogeneities. This research highlights the significance of evaluating the quality of marble blocks based on the variation of EM amplitude values, with an emphasis on the careful selection of data processing steps and GPR measurement line spacing. The study also discusses different measurement methods and GPR systems that were employed to enhance the quality control of marble blocks and analyze variations in GPR signals’ amplitudes.