電磁波レーダ探査機による地下埋設物及び空洞調査

空洞調査報告書資料（例２）

電磁波を測定器から地表面に向けて放射すると、電磁波が地中にある電気的性質の異なる物質、例えば、鉄筋・空洞等との境界面でその一部が反射され、再び地表面に出て受信アンテナに受信される。また残りの電磁波はさらに内部へと侵入する。境界面の数だけ反射波が生まれ、最終的に時系列となった反射波列を受信する。この送信から受信に至るまでの時間から、反射物体までの距離を知ることが出来る。平面的な位置は、距離計を内蔵した装置を移動させることにより、位置情報を得ることが出来る。

基本的な解析手順は、まず波形画像の極端な色の変化（黒もしくは白色が強く表れているところ）を確認する。合わせて反射波振幅波形の強弱により深さの確認を行う。この振幅の強弱や色の変化はそれぞれの比誘電率の違いにより生じる。
比誘電率とは電磁波が真空中を伝わる速さを “１” とした時の比を表します。
反射は、媒質中（地中）の比誘電率に差異が生じた面にて起こり、反射パルスが強い場合（色の強調）は媒質中の比誘電率の急激な変化と見なすことができる。反射波の極性の強い反応はその上部の媒質に比べ、比誘電率が高いことを示し、金属や水や埋設物等の存在が推測できる。逆に弱い反射波の場合は比誘電率が低いことを示し、空洞・空隙等（塩ビ管等も含む）と推測されます。（水分含有量の影響あり）
探査状況により比誘電率が極端に大きな場合（金属・水等）、反射波が多重に反射して白と黒の層が連続する波形が現れる。それをリンギング（多重反射波形）と言い、その下面の測定は極めて困難になる。