Pemodelan Estimasi Kandungan Air Pada Tanah Berbasis Ground Penetrating Radar (gpr) Dengan Vector Network Analyzer

Abstract

Abstrak Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan suatu metode yang dikembangkan untuk mendeteksi benda yang terkubur di bawah permukaan tanah dengan memanfaatkan gelombang elektromagnetik. GPR dipelajari sebagai metode untuk memetakan ketebalan dan kadar air tanah terutama pada lapisan atas tanah. Prinsip kerja GPR adalah dengan memanfaatkan pemantulan sinyal elektromagnetik yang ditembakkan melalui antenna pemancar yang kemudian dipantulkan kembali menuju antenna penerima. Pantulan sinyal tersebut kemudian akan diproses untuk memperoleh informasi mengenai kelembaban tanah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kandungan air yang terdapat didalam tanah yang nantinya akan bermanfaat dalam berbagai bidang, seperti survei lingkungan, pertanian, sipil, pertambangan, dan tanah. Oleh karena itu dilakukan penelitian berbasis sistem GPR dengan menggunakan Vector Network Analyzer (VNA) untuk mempermudah identifikasi kandungan air di dalam tanah. Penelitian dilakukan pada tiga sample tanah yang berbeda yang kemudian juga dilakukan penambahan air dengan konsentrasi tertentu terhadap masing-masig sampel. Masingmasing sampel tersebut juga dihitung kandungan air nya dengan metode gravimetri sebagai metode pembanding. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pengukuran menggunakan GPR dapat mendeteksi kandungan air pada tanah. Namun hasil perbandingan antara pengukuran gravimetri dengan pengukuran VNA sedikit berbeda. Hal ini terjadi karena masingmasing jenis tanah memiliki konstanta dielektrik sendiri, sehingga memengaruhi hasil pengukuran dengan VNA. Kata Kunci: Ground Penetrating Radar, Vector Network Analyzer, Gravimetri Abstract Ground Penetrating Radar (GPR) is a method developed to detect objects buried under the ground by using electromagnetic waves. GPR was studied as a method to map soil thickness and water content, especially in the topsoil. The working principle of GPR is to utilize the reflection of electromagnetic signalsthat are fired through the transmitting antenna which are then reflected back to the receiving antenna. The reflected signal will then be processed to obtain information aboutsoil moisture. This research was conducted to determine the water content contained in the soil which will later be useful in various fields, such as environmental, agricultural, civil, mining, and soil surveys. Therefore, a research based on the GPR system was carried out using a Vector Network Analyzer (VNA) to facilitate the identification of water content in the soil. The study was conducted on three ISSN : 2355-9365 e-Proceeding of Engineering : Vol.8, No.6 Desember 2021 | Page 11629 different soil samples which were then added with water with a certain concentration to each sample. Each sample is also calculated its water content by gravimetric method as a comparison method. Based on the research that has been done, it can be concluded that measurements using GPR can detect water content in the soil. However, the results of the comparison between gravimetric measurements and VNA measurements are slightly different. This happens because each type of soil has its own dielectric constant, thus affecting the results of measurements with VNA. Keyword : Ground Penetrating Radar, Vector Network Analyzer, Gravimetric