SPRAWOZDANIE Z BADAŃ NIEINWAZYJNYCH
metoda elektromagnetyczna – georadar 400/800MHz
CMENTARZ W ROZNISZEWIE
gm. Magnuszew, pow. kozienicki, woj. mazowieckie
TEREN PRZY ZABYTKOWYM GROBOWCU RODZINY WIĘCZKOWSKICH
Zamawiający:
KOMITET OCHRONY ZABYTKÓW
i DÓBR KULTURY
projekt pt.: „Zaangażowanie społeczne w ochronę dziedzictwa – inwentaryzacja
zabytków cmentarza w Rozniszewie” dofinansowano ze środków Ministra Kultury i
Dziedzictwa Narodowego w ramach programu Narodowego Instytutu Dziedzictwa
„Wspólnie dla dziedzictwa”.
Wykonawca:
Wiesław Małkowski
CAD-ART MAŁKOWSKI ul. Kontuszowa 15B 01-345 Warszawa NIP: 522-212-41-07
www.badanianieinwazyjne.pl
nieinwazyjnie@gmail.com
Rozniszew – Warszawa, Wrzesień 2026
Spis treści
- WSTĘP ……………………………………………………………………………………………………………………….3
- CEL I ZAKRES OPRACOWANIA ………………………………………………………………………………………..5
- ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ ……………………………………………………………………5
- PODSTAWY TEORETYCZNE METOD GEOFIZYCZNYCH …………………………………………………………7
Charakterystyka metody elektromagnetycznej z użyciem georadaru ………………………………………..7 - WYNIKI BADAŃ WRAZ Z INTERPRETACJĄ …………………………………………………………………………9
Wyniki badań elektromagnetycznych z użyciem georadaru …………………………………………………….9 - WNIOSKI………………………………………………………………………………………………………………….. 22
- PODSUMOWANIE KOŃCOWE I ZALECENIA KONSERWATORSKIE ……………………………………….. 25
1. WSTĘP
Badania nieinwazyjne metodą elektromagnetyczną z użyciem georadaru GPR wykonane zostały na cmentarzu w Rozniszewie, gm. Magnuszew, pow. kozienicki, woj. mazowieckie na terenie przy zabytkowym grobowcu rodziny Więczkowskich (ryc. 1).
Ryc.
Ryc. 1. Lokalizacja terenu badań nieinwazyjnych na podkładzie mapy topograficznej www.geoportal.gov.pl
Lokalizację badań przedstawiono z wykorzystaniem topografii okolic Rozniszewa (ryc. 1) oraz fotografii lotniczej umieszczonej na stronie internetowej Parafii w Rozniszewie (ryc. 2) https://parafia-rozniszew.pl/
Fragment fotografii lotniczej został poddany procesowi georeferencji do układu współrzędnych 2000 / 7, a następnie połączony z elementami dokumentacji badań: zakresem, schematem układu profili GPR oraz obrysem architektury grobowca (ryc. 3).
Ryc. 2 zakres badań w kontekście fotografii lotniczej ze strony Parafii w Rozniszewie
Ryc. 3 dokumentacja badań przy grobowcu rodziny Więczkowskich
2. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA
Głównym celem nieinwazyjnych badań
nieinwazyjnych metodą elektromagnetyczną z użyciem georadaru (GPR ang. ground penetration radar) było rozpoznanie struktury podłoża w sąsiedztwie grobowca, wykrycie ewentualnych podziemnych pustek, elementów konstrukcyjnych, nieoznaczonych pochówków oraz określenie ciągłości warstw gruntowych.
Prace pomiarowe objęły obszar wokół obiektu z wykorzystaniem gęstej siatki profili
równoległych i prostopadłych, co umożliwiło uzyskanie szczegółowej dokumentacji podłoża.
Sprawozdanie wyników badań nieinwazyjnych georadarem dotyczy ustalenia zasięgu anomalii wynikających ze wzmocnienia w amplitud fal elektromagnetycznych będących efektem występowania w gruncie np. obiektów architektury grobowej ewentualnie innych nieznanych struktur w badanej części cmentarza.
Zastosowana metoda – elektromagnetyczna należy do zespołu nieinwazyjnych metod geofizycznych. Rejestracja parametrów fizycznych fali elektromagnetycznej jest wykonana w celu wydzielenia anomalii pochodzących od procesów zachodzących w badanym podłożu na styku warstw płytkiej geologii z formami antropogenicznymi, w tym przede wszystkim z poszukiwanymi strukturami w formie warstw i obiektów, wskazujących na możliwe niewidoczne na powierzchni terenu relikty architektury.
3. ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ
Szczegółowy zakres prac obejmował:
- Detekcję ewentualnych niewidocznych na powierzchni elementów architektury podziemnej (np. podziemnych komór grobowych, fundamentów dawnych struktur, podziemnych krypt lub ścian oporowych).
- Wykrycie stref zaburzeń struktury gruntu oraz lokowanie anomalii – wzmocnień fal elektromagnetycznych, mogących świadczyć o obecności pustek, rozluźnień gruntu, zapadlisk czy nisz pochówkowych.
- Mapowanie układu warstw geologicznych i antropogenicznych w bezpośrednim otoczeniu grobowca.
- Wykonanie gęstej siatki profili elektromagnetycznych przy użyciu podwójnej częstotliwości anten (400 MHz oraz 800 MHz) w celu uzyskania wysokiej rozdzielczości obrazowania.
Pomiary wykonano zestawem dwóch anten o częstotliwości: 400 i 800 MHz, co pozwoliło na uzyskanie wzajemnej weryfikacji oraz optymalnych relacji pomiędzy głębokością prospekcji a rozdzielczością obrazu:
•
Antena 400 MHz: zapewniła większą głębokość prospekcji podłoża (przegląd ogólnej budowy geologicznej i głębszych obiektów do ok. 3m ppt).
•
Antena 800 MHz: posłużyła do szczegółowego mapowania stref płytkich (detekcja drobnych struktur i anomalii konstrukcyjnych do ok 1.5m ppt).
Dane surowe poddano filtracji cyfrowej w następującej sekwencji:
1. Korekcja czasu zerowego (Time zero correction): wyrównanie punktu startowego sygnału do powierzchni terenu.
2. Filtracja częstotliwościowa (Band pass filter):
o Dla anteny 800 MHz: pasmo 700– 900 MHz
oDla anteny 400 MHz: pasmo 300–500 MHz
3. Usuwanie tła (Background subtraction): wyeliminowanie zakłóceń poziomych od anten i powierzchni terenu.
4. Wzmocnienie sygnału (Manual gain): kompensacja tłumienia fali elektromagnetycznej wraz z głębokością.
5. Migracja (Migration) i Przekształcenie Hilberta (Hilbert transform): skupienie energii rozproszonej na hiperbolach w celu precyzyjnej lokalizacji obiektów.
4. PODSTAWY TEORETYCZNE METOD GEOFIZYCZNYCH
Charakterystyka metody elektromagnetycznej z użyciem georadaru
Badania geofizyczne z użyciem systemów georadarowych opierają się na zjawisku odbicia fal elekromagnetycznych o wysokich częstotliwościach, emitowanych za pomocą specjalnych anten nadawczych w głąb ośrodka geologicznego. Odbite fale są odbierane przez antenę odbiorczą i archiwizowane przy użyciu odpowiednio skonfigurowanych systemów rejestracji. Emisja i odbiór fal prowadzony jest impulsowo. System georadarowy – w określonym przedziale czasowym – prowadzi rejestrację fal odbitych od powierzchni i z wnętrza ośrodka w głąb, którego emitowane są fale. W trakcie pomiaru antena przesuwana po powierzchni terenu emituje sygnał fali elektromagnetycznej z anteny nadawczej w głąb gruntu. Czoło fali po dotarciu do granicy rozdzielającej warstwy o różnych stałych dielektrycznych) ulega odbiciu i następne jest rejestrowane przez antenę odbiorczą (ryc. 4).
Ryc. 4. Przykładowy proces prowadzenia prospekcji metodą elektromagnetyczną – GPR georadarem. Przedstawiono przykładowy profil – echogram georadarowy z interpretacją.
Typowe przykłady anomalii georadarowych to – horyzont fal bezpośrednich; rejestrowana fala bezpośrednia powstaje na kontakcie: stopa anteny z powierzchnią gruntu, – horyzont refleksyjny, który powstaje w wyniku odbicia promienia fali elektromagnetycznej od granicy geologicznej, oddzielającej warstwy o różnych stałych dielektrycznych. – hiperbola dyfrakcyjna, która powstaje w wyniku rozproszenia fal elektromagnetycznych na powierzchni niewielkich obiektów znajdujących się w gruncie
Ryc. 5. Przykładowy fragment profilu georadaru 800MHz z prospekcji przed procesem filtracji ( z lewej) i po podstawowej filtracji (z prawej)
Pomiary georadarem Impulse Radar Cross Over 4080 połączonym z lokalizacją HiTarget V30 GNSS RTK wykonano 18 września 2026 r, w dobrych, stałych (suchych) warunkach atmosferycznych z użyciem zestawu anten o częstotliwościach 400 i 800 MHz zamontowanych na wózku pomiarowym z dołączonym skalibrowanym kołem dalmierczym (dystansowym). W zastanych warunkach podłoża osiągnięto rzeczywistą głębokość prospekcji max. do ok. 3 m p.p.t. (pod powierzchnią terenu dla anteny 400 MHz) oraz do ok. 1.5m p.p.t. (pod powierzchnią terenu dla anteny 800 MHz) P (fot. 1-3).
Fot. 1-3. Przygotowanie georadaru (Impulse Radar CO4080) do prospekcji z lokalizacja GNSS RTK
Przykłady anomalii zarejestrowanych na echogramach georadarowych to m.in.: horyzonty refleksyjne, hiperbole dyfrakcyjne, obszary wzmocnienia sygnału rejestrowanych fal, które następnie interpolowane sa do postaci map 2D – slice’s przygotowywanych w formie wizualizacji na określonych głębokościach np. co 5cm. Istotny wpływ na możliwości prospekcji georadarem ma oporność elektryczna badanego ośrodka. Im oporność elektryczna jest niższa, tym większe tłumienie fali oraz spadek zasięgu prospekcji radarowej i odwrotnie. Im wyższa oporność elektryczna, tym głębokość prospekcji radarowej wzrasta.
5. WYNIKI BADAŃ WRAZ Z INTERPRETACJĄ
Wyniki badań elektromagnetycznych z użyciem georadaru
Wizualizację i interpretację wyników badań georadarem przygotowano w formie map rozkładu amplitudy fal el.-mag. (ryc. 6-14) dla wybranych głębokości: 0.20 m, 0.40 m, 0.60 m, 0.70 m, 0.90 m, 1.0 m, 1.1 m, 1.2 m, 1.3 m, 1.5 m, 1.80 m, 2.0 m, 2.1 m 2.3 m, 2.6 m, 2.7 m, 3.0m ppt (poniżej poziomu terenu). Z uwagi na dominujący rodzaj gruntów, które charakteryzują się średnimi i wysokimi opornościami elektrycznymi (kilkadziesiąt-kilkaset m), jakość oraz rozdzielczość uzyskanych wyników nie jest znacząco redukowana wraz z głębokością w skutek tłumienia procesu rozchodzenia się fali w podłożu. Częstym ograniczeniem metody elektromagnetycznej z użyciem georadaru jest podłoże wykształcone z gruntów spoistych (np. gliny, gliny piaszczyste, pyły, iły itp.) W takim sygnał fali el.-mag. jest silnie tłumiony, co wpływa niekorzystnie na jakość uzyskanych wyników zbieranych np. pod kątem archeologii. Przygotowane mapy anomalii georadarowych pozwalają na wskazanie szeregu miejsc wzrostu amplitud fal el.-mag. mogących wskazywać na występujące pod powierzchnią terenu elementów architektury cmentarza, a przede wszystkim struktur, warstw czy obiektów o znaczeniu budowy grobowców. Na prezentowanych dalej mapach zaznaczają się one w przedziale głębokości od 0.6 m p.p.t. do min 2.7 m p.p.t. jako wyraźnie wzmocnienia amplitudy fal elektro-magnetycznych i wskazują na antropogeniczne pochodzenie anomalii rejestrowanych zachodzących w podłożu. Poniżej 2.8m ppt (do 3.25m ppt) anomalie praktycznie zanikają poza tymi najgłębiej rejestrowanymi pochodzącymi prawdopodobnie od warstw naturalnych -płytkiej geologii podłoża.
INTERPRETACJA WYNIKÓW BADAŃ – PROSPEKCJA PŁYTKA i ŚREDNIA GPR 800 MHz
Analizę płytkiej strefy podłoża (do głębokości ok. 0,4 m ppt.) przeprowadzono na podstawie wyników uzyskanych anteną wysokiej częstotliwości GPR 800 MHz. Cięcia horyzontalne (depth-slices) wykonano dla dwóch poziomów głębokości: ~0.2 m ppt oraz ~ 0.4 m p.p.t.
Głębokość ok. 0,2 m p.p.t. (strefa tuż pod powierzchnią terenu)
Na poziomie ~0,2 m p.p.t. zarejestrowano silną zmienność amplitudy sygnału elektromagnetycznego na całym obszarze poligonu badawczego:
o Niejednorodność podłoża przy powierzchni terenu: Wokół grobowca występują rozległe, nieregularne obszary wzrostu amplitudy fal elektro magnetycznych
o Obraz jest charakterystyczny dla strefy przypowierzchniowej cmentarzy i wiąże się ze znacznym wymieszaniem gruntu rodzimego z materiałem antropogenicznym (np. gruz, drobne kamienie, pozostałości dawnych elementów utwardzeń terenu).
Wraz ze wzrostem głębokości do ~0,4 m p.p.t. obraz jest bardziej jednolity, a rozproszone szumy przypowierzchniowe wygasają (Ryc. 6, panele po prawej stronie):
o Anomalie punktowe – wzmocnienia odbić fal elektromagnetycznych: Na tle względnie jednorodnego podłoża czytelne stają się pojedyńcza anomalie punktowe (oznaczone strzałkami na ryc. 6).
o Charakterystyka obiektów: Punktowe wzmocnienia fal elektromagnetycznych na głębokości 0,4 m p.p.t. mogą odpowiadać m.in. pojedynczym kamieniom fundamentowym;
Ryc. 6. Wizualizacja rozkładu amplitudy fal elektromagnetycznych na głębokości 0.2 – 0.4m ppt
Ryc. 7. Wizualizacja rozkładu amplitudy fal elektromagnetycznych na głębokości 0.6 – 0.7m ppt
Dalsza analiza poziomów głębokosci z anteny GPR 800 MHz na poziomach głębokościowych: ~0,6 m ppt oraz ~0,7 m ppt wykazuje występowanie czytelnych struktur o geometrii liniowej oraz skupiskowych (Ryc 7).
Głębokość ok. 0,6 m ppt
Na poziomie ~0,6 m ppt wyodrębniono wyraźne aomalie (Ryc. 7, panele po lewej stronie):
o Anomalie liniowe – wzmocnienia fal elektromagnetycznych: Zarejestrowano wyraziste liniowe strefy podwyższonej amplitudy – jedną w części zachodnio-północnej oraz drugą wzdłuż południowej krawędzi poligonu (oznaczone jako anomalia liniowa). Układ ten może wskazywać na przebieg podziemnych elementów konstrukcyjnych (np. ścian oporowych?).
o Odcinający się zespół anomalii: W północno-wschodnim sąsiedztwie grobowca odnotowano zwarty, silnie kontrastowy obszar wzmocnienia sygnału (oznaczony jako odcinający się zespół anomalii), czytelnie wyznaczający granicę zmienności gęstości ośrodka gruntowego.
Głębokość ok. 0,7 m ppt
Na głębokości ~0,7 m ppt następuje stopniowe wygasanie części anomalii wystepujących powyżej (Ryc.7, panele po prawej stronie):
o Spąg anomalii liniowej: W części zachodniej widoczny jest spąg (dolna granica) anomalii liniowej opisywanej na poziomie 0,6 m, co pozwala określić pionowy zasięg tej struktury na ok. 10–15 cm.
o Grupa anomalii oraz zespół anomalii: W części wschodniej oraz południowo-wschodniej ujawniają się rozleglejsze, zwarte skupiska refleksów (oznaczone jako grupa anomalii oraz zespół anomalii). Tego typu obraz GPR na głębokości 0,7 m ppt jest charakteryzuje sygnatury stropów podziemnych komór/krypt?, rozluźnień zasypiskowych jam grobowych lub nagromadzenia materiału kamienno-gruzowego.
Kolejne poziomy prospekcji zestawem antenowym GPR 800 MHz na poziomach ~0,9 m ppt oraz ~1,0 m ppt wykazuje znaczące anomalie wskazujące na elementy geometrii (Ryc. 8).
Ryc.8. Wizualizacja rozkładu amplitudy fal elektromagnetycznych na głębokościach 0.9 – 1.0 m ppt.
Głębokość ok. 0,9 m ppt – geometryczny układ anomalii?
Na poziomie ~0,9 m ppt w miejsce dotychczasowych niejednorodnych szumów ujawnia się wyrazista przestronna struktura o czytelnych liniach (Ryc. 8, panele po lewej stronie):
o Grupa anomalii geometrycznych: Wzdłuż południowo-wschodniej krawędzi grobowca (oraz równolegle do jego ściany) zarejestrowano prostoliniowo zorientowany pas wzmocnienia odbić fal elektromagnetycznych (oznaczony jako grupa anomalii geometrycznych). Prostokątny lub równoległy układ geometryczny sugeruje obecność podziemnych elementów architektonicznych – np. zewnętrznych ścian krypty lub podwaliny fundamentowej zarysu komory grobowej wykraczającej poza obecny obrys naziemny.
o Koncentracja anomalii: W części północno-wschodniej widoczny jest zwarty obszar podwyższonej amplitudy (koncentracja anomalii), stanowiący kontynuację zespołu opisywanego w płytszych warstwach.
Głębokość ok. 1,0 m ppt – zasięg obiektów
Na poziomie ~1,0 m ppt następuje ujednolicenie sygnału w części zachodniej oraz wyraźna lokalizacja anomalii po stronie wschodniej (Ryc. 8, panele po prawej stronie):
o Zasięg anomalii: W części północno-wschodniej wyraźnie zarysowuje się granica oraz przestrzenny zasięg anomalii – wzmocnień odbić fal elektromagnetycznych;
o Zespół anomalii (strona południowo-wschodnia): W rejonie narożnika południowo-wschodniego geometryczny pas z poziomu 0,9 m przechodzi w zwarty zespół anomalii. Sygnalizuje to spąg? (dolną krawędź) lub strop? głębszej konstrukcji podziemnej.
Ryc.9. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 1.1 – 1.2 m ppt.
Kolejny poziom analizy danych z anteny wysokoczęstotliwościowej GPR 800 MHz obejmuje strefę głębokości ~1,1 m ppt oraz ~1,2 m ppt (Ryc 9).
Głębokość ok. 1,1 m ppt –wyraziste krawędzie
Na poziomie ~1,1 m p.p.t. następuje dalsze usystematyzowanie układu geometrycznego we wschodniej części badanego terenu (Ryc. 9, panele po lewej stronie):
o Liniowa granica anomalii: Wyrazistość wskazuje prostoliniowa, północno-południowa liniowa granica anomalii – wzmocnień fal elektromagnetycznych (oznaczona strzałką na Ryc. 9). Krawędź ta oddziela jednorodne tło gruntowe od obszaru anomalii.
o Grupa anomalii: W części południowo-wschodniej widoczna jest zwarta grupa anomalii, stanowiąca dolną część struktury wykazującej cechy nieregularnej geometrii na wcześniejszych poziomach.
Głębokość ok. 1,2 m ppt – zarys struktur
Na głębokości ~1,2 m ppt odnotowano wyraźne wygasanie sygnałów w większości obszaru, przy jednoczesnym czytelnym wyodrębnieniu zasięgu głównej struktury wschodniej (Ryc. 9, panele po prawej stronie):
o Zasięg anomalii liniowej: W części wschodniej, w bezpośrednim sąsiedztwie elewacji grobowca, zarejestrowano zasięg anomalii liniowej o charakterystycznym, kątowym przebiegu (zaznaczonym przerywaną fioletową linią na Ryc. 9). Taki prostokątny zarys krawędzi w strefie 1,1–1,2 m p.p.t. może wskazywać na obecność fragmentu ściany.
o Zespół anomalii: W części południowo-wschodniej utrzymuje się zwarty zespół anomalii,
Analizy anteny 800 MHz na poziomach głębokości: ~1.3 m ppt oraz ~1.5 m ppt (Rycina 10). Na tych głębokościach dochodzi do znacznego tłumienia sygnału w gruncie rodzimym, przy jednoczesnym utrzymywaniu się silnych odbić od głębokich struktur antropogenicznych.
Głębokość ok. 1,3 m ppt
Na poziomie ~1,3 m ppt tło w części zachodniej staje się niemal całkowicie jednolite, co świadczy o braku dalszych zakłóceń w profilu gruntowym tej strefy (Ryc. 9 i 10). Czytelne pozostają natomiast następujące struktury:
o Liniowa granica anomalii: W części południowo-wschodniej nadal zachowuje swoją wyrazistość liniowa granica anomalii – wzmocnienie odbić fal elektromagnetycznych. Utrzymywanie się tej krawędzi od głębokości 1,1 m do 1,3 m p.p.t. może potwierdzać pionowy charakter tej płaszczyzny odbić (np. ściana lub fundament).
o Koncentracja anomalii oraz zespół anomalii: W części wschodniej utrzymuje się zwarta koncentracja anomalii, natomiast w narożniku północno-zachodnim ujawnia się osobny, zespół anomalii.
Głębokość ok. 1,5 m ppt – granica zasięgu anteny 800 MHz
Na poziomie ~1,5 m ppt zarejestrowano końcowy obraz możliwy do wyinterpretowania dla tej częstotliwości (Ryc. 10, panele po prawej stronie):
o Duży zespół anomalii: W całej wschodniej części poligonu wyraźnie dominuje duży zespół anomalii o znacznej amplitudzie odbicia. Odpowiada on głębokim partiom zasypiska lub może wskazywać na podziemną komorę/kryptę.
o Zespół anomalii (strona południowa): W części południowej kontynuuje się zwarty zespół anomalii, zamykający od południa obszar podwyższonych amplitud odbić fal.
Ryc.10. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 1.3 – 1.5 m ppt.
PODSUMOWANIE SERII 800 MHz (Ryciny 3, 7, 8, 9, 10)
Prospekcja anteną wysokiej częstotliwości (800 MHz) wykazała wyraźne warstwy i strefy w rozkładzie anomalii:
1. 0.0 – 0.4 m ppt: Drobne niejednorodności podłoża i szumy przypowierzchniowe (warstwa antropogeniczno-glebowa).
2. 0.6 – 0.8 m ppt: Pojawienie się pierwszych zarysów anomalii liniowych oraz grup anomalii wokół obrysu grobowca.
3. 0.9 – 1.2 m ppt: Istotna strefa głębokościowa z czytelną grupą anomalii geometrycznych oraz kątowym zasięgiem anomalii liniowej, sugerującymi podziemną strukturę architektoniczną.
4. 1.3 – 1.5 m ppt: poziom rejestracji z wyraźnym, dużym zespołem anomalii po stronie wschodniej wymagającym kontynuacji w głębszym zasięgu
INTERPRETACJA WYNIKÓW BADAŃ – PROSPEKCJA GŁĘBOKA (GPR 400 MHz)
Analizę głębokich struktur podłoża (poniżej głębokości 1,5 m p.p.t.) przeprowadzono na podstawie wyników uzyskanych anteną o niższej częstotliwości GPR 400 MHz, zapewniającą większy zasięg prospekcji fal elektromagnetycznych (Ryc. 11). Cięcia horyzontalne (depth-slices) przedstawiają obraz podłoża na poziomach ~1.8 m ppt oraz ~2.0 m ppt
Głębokość ok. 1,8 m ppt
Na poziomie głębokościowym ~1,8 m ppt obserwuje się wyraźną asymetrię w rozkładzie właściwości dielektrycznych podłoża pomiędzy zachodnią a wschodnią częścią obszaru badań (Ryc. 11, panele po lewej stronie):
o Anomalia liniowa: W północno-wschodniej strefie poligonu wyodrębnia się zwarta, poprzecznie zorientowana anomalia liniowa o wysokie amplitudzie odbić (Ryc. 11).
o Zespół anomalii: Wzdłuż południowo-wschodniej krawędzi grobowca kontynuuje się silny zespół anomalii (Ryc. 11). Wskazuje on na głębokie osadzenie podziemnych elementów konstrukcyjnych.
Głębokość ok. 2,0 m ppt
Na głębokości ~2,0 m ppt następuje dalsza ekspansja rozległych stref podwyższonej amplitudy w całej wschodniej oraz północnej części poligonu (Ryc. 11, panele po prawej stronie):
o Duży zespół anomalii oraz obszar anomalii: Cały obszar na wschód od grobowca jest zdominowany przez duży zespół anomalii łączący się z rozległym obszarem anomalii na południowym wschodzie (Ryc. 11). Taki obraz fali odbitej na głębokości 2 m p.p.t. może odpowiadać głębokim partiom podziemnych przestrzeni (np. zasypanym kryptom, spągowi fundamentów lub strefom silnie spękanego/zagruzowanego podłoża).
o Zespół anomalii (strona północna): W północnej części poligonu czytelny staje się dodatkowy zespół anomalii o znacznym kontraście (Ryc. 11).
Ryc.11. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 1.8 – 2.0 m ppt.
Głębokość ok. 2,1 m ppt
Na poziomie ~2,1 m ppt następuje dalsza koncentracja stref o silnym kontraście (Ryc. 12, po lewej stronie):
o Obszar anomalii (strona północno-zachodnia): Wyraźnie zarysowuje się zwarty obszar anomalii wzdłuż północno-zachodniego otoczenia grobowca (Ryc. 12).
o Duży zespół anomalii oraz obszar anomalii (strona wschodnia i południowa): W części północno-wschodniej dominuje rozległy duży zespół anomalii, który w kierunku południowym przechodzi w spójny obszar anomalii przylegający do wschodniej i południowo-wschodniej elewacji obiektu (Ryc. 12).
Głębokość ok. 2,3 m ppt
Na głębokości ~2,3 m p.p.t. obserwuje się początek wygasania i fragmentacji ciągłych stref odbić amplitud fal elektromagnetycznych (Ryc. 12, panele po prawej stronie):
o Obszar anomalii: W północno-zachodniej części poligonu utrzymuje się wyrazisty obszar anomalii o wysokiej amplitudzie (Ryc. 12).
o Koncentracje anomalii: Wschodnia oraz południowo-wschodnia część obszaru badań ulega rozbiciu na odosobnione koncentracje anomalii (Ryc. 12)
Ryc.12. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 2.1 – 2.3 m ppt.
Kolejne poziomy serii cięć horyzontalnych dla anteny GPR 400 MHz prezentują obraz falowy na poziomach głębokościowych ~2,6 m p.p.t. oraz ~2,7 m p.p.t. (Ryc. 13). Stanowią one granicę zasięgu uchwyconego kontrastu pomiędzy spodziewanymi strukturami antropogenicznymi a stratygrafią rodzimą w badanym ośrodku gruntowym.
Ryc.13. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 2.6 – 2.7 m ppt.
Głębokość ok. 2,6 m ppt
Na poziomie ~2,6 m ppt następuje dalsze tłumienie sygnału oraz redukcja obszarów podwyższonych amplitud (Ryc. 13, panele po lewej stronie):
o Koncentracja anomalii: W północno-zachodnim otoczeniu obiektu dotychczasowy ciągły obszar odbić przechodzi w odosobnioną koncentrację anomalii (Ryc. 13).
o Zespół anomalii oraz grupa anomalii: Po stronie wschodniej i południowo-wschodniej czytelne pozostają: zwarty zespół anomalii w części północno-wschodniej oraz wyodrębniona grupa anomalii przy południowo-wschodnim narożniku grobowca (Ryc. 13).
Głębokość ok. 2,7 m ppt
Na poziomie ~2,7 m ppt w większości poligonu amplitudy odbić ulegają wyciszeniu do poziomu jednolitego tła gruntowego, z wyjątkiem zaznaczonych punktowych stref (Ryc. 13, panele po prawej stronie):
o Pojedyncze anomalie: Po stronie północno-wschodniej oraz w strefie południowo-wschodniej rejestrowane są jedynie pojedyncze anomalie o ograniczonym zasięgu przestrzennym (Ryc 13).
o Zespół / koncentracja anomalii: W północno-wschodniej części obszaru badań utrzymuje się zespół/koncentracja anomalii (Ryc. 13), wyznaczający zasięg rejestracji obiektów antropogenicznych bądź wskazuje na obecność naturalnych zaburzeń w profilu podłoża.
Ryc.14. Wizualizacja rozkładu amplitud fal elektromagnetycznych na głębokościach 2.8 – 3.0 m ppt.
Ostatnie poziomy prospekcji anteną GPR 400 MHz przedstawiają obraz dla skrajnych głębokości: ~2,8 m ppt oraz ~3,0 m ppt (Ryc. 14). Strefa ta wyznacza fizyczną granicę efektywnego zasięgu rozpoznania fali elektromagnetycznej w badanym ośrodku gruntowym.
Głębokość ok. 2,8 m ppt
Na poziomie ~2,8 m ppt tło w większości obszaru badań jest niemal całkowicie jednolite i pozbawione zakłóceń, co świadczy o występowaniu w tej strefie spójnego, rodzimego podłoża geologicznego (Ryc. 14, panele po lewej stronie):
o Wyraźne pojedyncze anomalie: W północnej części poligonu czytelne są punktowe, wyraziste odbicia określane jako wyraźne pojedyncze anomalie (Ryc. 14).
o Koncentracja anomalii: Po stronie wschodniej, w sąsiedztwie elewacji obiektu, utrzymuje się punktowa koncentracja anomalii o wysokim kontraście (Ryc. 14).
Głębokość ok. 3,0 m ppt – Granica zasięgu głębokiej prospekcji
Na poziomie ~3,0 m p.p.t. następuje niemal całkowite wygaszenie sygnału w obrębie całego poligonu (Ryc. 14, panele po prawej stronie):
o Granica obszaru anomalii: Jedynym akcentem pozostaje rozproszony ślad odbicia w części południowo-wschodniej, wyznaczający granicę obszaru anomalii (Ryc. 14).
o Obraz ten jednoznacznie wskazuje, że poniżej głębokości 3,0 m p.p.t. podłoże gruntowe charakteryzuje się brakiem zaburzeń antropogenicznych oraz jednorodnością właściwości fizycznych.
6. WNIOSKI
SYNTETYCZNE PODSUMOWANIE WYNIKÓW BADAŃ NIEINWAZYJNYCH METODĄ ELEKTROMAGNETYCZNĄ GEORADAREM 400/800MHz (0,2 m – 3,0 m p.p.t.)
Zastosowanie dwóch częstotliwości fal elektromagnetycznych (800 MHz do prospekcji wysokorozdzielczej oraz 400 MHz do prospekcji głębokiej) pozwoliło na skuteczne rozpoznanie podłoża w sąsiedztwie grobowca rodziny Więczkowskich od poziomu terenu do głębokości 3,0 m ppt
Stratygraficzna zmienność anomalii – wzmocnień fal elektromagnetycznych
Na podstawie ciągłości i morfologii rejonów odbić sygnału wyróżniono cztery główne strefy głębokościowe:
I. Strefa przypowierzchniowa (0,2 m – 0,4 m p.p.t.) [GPR 800 MHz]:
o 0,2 m p.p.t.: Silna niejednorodność podłoża, objawiająca się rozproszonymi, wysokoamplitudowymi szumami. Stanowi ona efekt wymieszania gruntu rodzimego z materiałem antropogenicznym (gruz, drobne kamienie, dawne utwardzenia?)
o 0,4 m p.p.t.: Wygasanie szumów powierzchniowych i wyodrębnienie czytelnych anomalii punktowych w sąsiedztwie bryły grobowca.
II. Strefa płytkich struktur architektonicznych (0,6 m – 1,5 m p.p.t.) [GPR 800 MHz]:
o 0,6 m – 0,7 m p.p.t.: Pojawienie się czytelnych anomalii liniowych (po stronie zachodniej i południowej) oraz pierwszych skoncentrowanych grup anomalii po stronie wschodniej.
o 0,9 m – 1,2 m p.p.t. (istotny poziom interpretacyjny): Rejestracja wyraźnej grupy anomalii geometrycznych oraz kątowo załamującego się zasięgu anomalii liniowej w bezpośrednim sąsiedztwie wschodniej elewacji grobowca. Układ ten może odpowiadać zarysowi podziemnych murów, ścian oporowych lub zewnętrznemu licu podziemnej komory/krypty.
o 1,3 m – 1,5 m p.p.t.: Dolny zakres penetracji anteny 800 MHz, z dominującym dużym zespołem anomalii po stronie wschodniej, wyznaczającym strop/zasypisko głębszych przestrzeni podziemnych.
III. Strefa głębokiego posadowienia i krypt (1,8 m – 2,3 m p.p.t.) [GPR 400 MHz]:
o 1,8 m – 2,0 m p.p.t.: Przejście do prospekcji anteną 400 MHz. Ekspansja stref podwyższonej amplitudy (duży zespół anomalii, obszar anomalii) wzdłuż wschodniej i północnej granicy grobowca.
o 2,1 m – 2,3 m p.p.t.: Maksymalny kontrast anomalii obszarowych, które mogą odpowiadać komorom grobowym, dnu krypt lub ławom fundamentowym posadowionym w gruncie.
IV. Strefa spągowa / grunt rodzimy (2,6 m – 3,0 m p.p.t.) [GPR 400 MHz]:
o 2,6 m – 2,7 m p.p.t.: Stopniowa fragmentacja ciągłych stref refleksyjnych na odosobnione koncentracje anomalii oraz pojedyncze anomalie.
o 2,8 m – 3,0 m p.p.t.: Zanik większości zakłóceń / anomalii elektromagnetycznych i przejście w jednorodne tło. Wpływ antropogeniczny wygasa, wyznaczając naturalny zasięg zalegania obiektów architektonicznych oraz granicę możliwości pomiarowych zestawu.
Zestawienie zbiorcze stref anomalnych
7. PODSUMOWANIE KOŃCOWE I ZALECENIA KONSERWATORSKIE
Przeprowadzone badania georadarowe (GPR) w otoczeniu grobowca rodziny Więczkowskich na cmentarzu w Rozniszewie pozwoliły na nienwazyjne rozpoznanie budowy podłoża gruntowego do głębokości 3,0 m p.p.t. Zastosowanie metodyki opartej na dwóch częstotliwościach fal elektromagnetycznych (800 MHz oraz 400 MHz) zapewniło optymalną rozdzielczość przestrzenną oraz odpowiednią głębokość prospekcji:
Obiekty architektoniczne i komory podziemne:
a. W strefie głębokościowej 0,9–1,2 m p.p.t. zarejestrowano wyrazistą grupę anomalii geometrycznych oraz załamujący się kątowo zasięg anomalii liniowej po wschodniej stronie grobowca. Układ ten może wskazywać na obecność podziemnych elementów konstrukcyjnych, takich jak ściany krypty, zewnętrzne lico muru lub podwaliny fundamentowe.
b. W przedziale 1,8–2,3 m p.p.t. odnotowano obszerny duży zespół anomalii wyznaczający prawdopodobny spąg oraz wnętrze głębokich komór grobowych / krypt.
Stan zachowania podłoża:
Płytka strefa (0,2–0,4 m p.p.t.) charakteryzuje się znaczną niejednorodnością wywołaną obecnością warstwy antropogeniczno-glebowej (gruz, drobne kamienie, rozproszone utwardzenia). W strefie głębszej (poniżej 2,6 m p.p.t.) anomalie stopniowo wygasają i przechodzą w punktowe odbicia, co wyznacza zasięg antropogenicznego przeobrażenia gruntu oraz przejście w jednorodne podłoże geologiczne.
Zalecenia dla prac konserwatorskich i budowlanych
Na podstawie wyników prospekcji georadarem można zaproponować następujące zalecenia dla planowanych prac zabezpieczających i konserwatorskich:
1. Ochrona strefy wschodniej i południowo-wschodniej:
Ze względu na zarejestrowanie w tych rejonach najwyższego nagromadzenia anomalii – wzmocnień fal elektromagnetycznych o charakterze geometrycznym (strop i ściany krypt), wszelkie planowane roboty ziemne lub porządkowe w otoczeniu grobowca powinny być prowadzone z zachowaniem szczególnej ostrożności i pod bezpośrednim nadzorem archeologicznym.
2. Ograniczenie obciążeń mechanicznych:
Zaleca się unikania wprowadzania ciężkiego sprzętu budowlanego w bezpośrednie sąsiedztwo elewacji wschodniej i południowej grobowca, aby zapobiec ewentualnemu zapadnięciu się osłabionych stref podziemnych lub uszkodzeniu stropów podziemnych krypt.
3. Weryfikacja wykopami sondażowymi:
W przypadku konieczności wykonania prac odwodnieniowych, izolacyjnych lub wzmocnień fundamentów, ewentualne sondaże archeologiczne lub/i ekspertyzy architektoniczne należy wykonać w pierwszej kolejności w miejscach wyznaczonych przez krawędzie anomalii liniowych na poziomie 0,9–1,1 m p.p.t.
4. Monitoring stanu zachowania murów:
Sugeruje się uwzględnienie wyników profilowania GPR przy projektowaniu prac na terenie grobowca, zwracając uwagę na wyznaczone strefy rozluźnień gruntowych i gruzowisk, które mogą sprzyjać retencji wody opadowej przy ścianach obiektu.
