Dr.  Harald Stümpel

Kleine "Methoden-Lehre"

> Geomagnetik

Die Geomagnetik ist das am häufig­sten eingesetzte geophysikalische Prospektionsverfahren  bei archäologischen Fragestellungen. In Milet sind damit zwischen 1995 und 99 bereits große Flächen erfolgreich vermessen worden. Bei dieser Prospektionsmethode werden mit Geräten hoher Messgenauigkeit kleinste, durch oberflächennahe Anomalien verursachte Variationen des natürlichen Erdmagnetfeldes flächenhaft kartiert. In Milet werden Fluxgate-Gradientsonden zum Messen der Vertikalkomponente eingesetzt. Die Daten werden mehrkanalig mit 18 Bit Auflösung bei 10 Messwerten pro Sekunde digital aufgezeichnet. Zum Einsatz kommen 5 Sonden, die im lateralen Abstand von 0,4 m betrieben werden. Die Messgeschwindigkeit in Profilrichtung wird so gewählt, dass etwa alle 0,05 m ein Messwert aufgezeichnet wird.

> Seismik

Bei seismischen Messungen werden die Laufzeiten künstlich erzeugter  elastischer Wellen aufgezeichnet. Aus diesen Laufzeiten lassen sich Rückschlüsse auf den Untergrund, speziell auf kontrastreiche Schichten, ziehen. Der Vorteil der seismischen Methode ist die genaue Tiefenbestimmung von Schichtgrenzen, an denen die Wellen reflektiert und gebrochen werden. Die Wellen werden mittels eines Schlages mit einem 8kg-Hammer auf eine Eisenplatte am Erdboden erzeugt. Die Bodenschwingungen werden entlang einer Profillinie mit sog. Geophonen im Abstand von 1m aufgenommen. Die zeitliche Aufzeichnung mit einer Abtastung von 1ms erfolgt mit einem 48-kanaligen BISON-Seismographen. Man erreicht mit dieser Methode Eindringtiefen von über 20m. Die so erhaltenen Seismogramme werden mit verschiedenen Verfahren digital ausgewertet. Das resultierende Modell wird mittels Simmulationsrechnung überprüft und schrittweise verbessert.

> Geoelektrik

Die Geoelektrik wurde in Milet hauptsächlich bei der Kartierung römischer Wasserleitungen eingesetzt. Gemessen wird der elektrische  Widerstand im oberflächennahen Untergrund gemessen. Dazu wird über 2 Elektroden ein elektrisches Potentialfeld im Untergrund aufge­baut und mit 2 weiteren Elektroden das Spannungspotential gemessen. Die Messungen werden mit der Multisonden-Elektrikapparatur RESECS durchgeführt. Sie enthält ein computergesteuertes Elektroden-Kontroll-System, das nach einem vorgewählten Programm beliebige Messkonfigurationen aus hunderten vorin­stallierten Elektroden schalten kann. Die Feldmessungen erfolgen mit einem Elektroden- und Profilabstand von 1m. Als Messkonfiguration hat sich besonders die sog. DIPOL-DIPOL Anordnung mit 1 m und 2 m Dipolabstand bewährt.

> Georadar

Das Georadar arbeitet als Reflexions­verfahren mit elektromagnetischen Wellen. Es liefert Informationen über den Aufbau der obersten 2 bis 3 m des Untergrundes. Große Datenmengen und eine aufwendige Nachbearbeitung lassen dieses Verfahren bisher nur bei speziellen Fragestellungen zum Einsatz kommen. In Milet wurde das Georadar von Filiz Demirel bei der Ortung von römischen Wasserleitungen eingesetzt. Hierbei wurde eine SIR-10A Apparatur der Firma GSSI benutzt. Die Frequenzen der in den Boden einge­strahlten Radarimpulse betragen 120 bzw. 500 MHz. Das Signal wird digital aufgezeichnet. Während des Messvorgangs werden die Antennen mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 m/s längs des jeweiligen Profils gezogen. Bei einer Aufzeichnungsrate von 10 Impulsen/s beträgt der laterale Messpunktabstand 0,05 m. Die Profile selbst werden mit einem Abstand von 0,5 m vermessen.

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