Radar: abaixo do solo, através da fumaça e observando da órbita

O radar emite ondas de rádio e escuta os ecos. Ecos fortes vêm de mudanças bruscas nas propriedades elétricas (permissividade relativa): do ar para o solo, do solo para a água, do concreto para o aço. Os vazios contrastam fortemente, por isso aparecem bem. As ondas desaceleram dentro dos materiais, v = velocidade da luz ÷ √permissividade relativa, e a profundidade é v × tempo de ida e volta ÷ 2. A permissividade relativa da água é cerca de 80, então a umidade altera a velocidade drasticamente — a dificuldade central.

Uma das principais causas de colapsos de vias são as tubulações de esgoto danificadas. Por juntas e fissuras, o solo ao redor é carreado para dentro do tubo a cada chuva e a cada fluxo, e um vazio cresce sob o pavimento. A superfície costuma parecer plana até o último instante. O grande colapso de via em Yashio, Saitama, em 2025 envolveu um coletor de esgoto danificado, e, a pedido do governo nacional, seguiu-se em todo o Japão um levantamento prioritário especial dos esgotos antigos com 2 m ou mais de diâmetro.

O que está maduro hoje para levantamentos de vazios em vias é o GPR veicular: ele varre amplamente enquanto roda junto com o tráfego, e os pontos suspeitos são confirmados perfurando um pequeno furo e inserindo uma câmera. Os drones entram onde os veículos não chegam — margens de rios, diques, taludes, vias bloqueadas após desastres — e dentro de tubulações de esgoto, com drones intratubulares.

• Altura: quanto mais longe a antena estiver do solo, mais energia reflete na superfície. Os drones precisam rasar o solo a uma altura baixa e constante.
• Peso e antenas: frequências mais baixas exigem antenas maiores. Quanto mais fundo você quer ver, mais difícil é transportar.
• Solo: argila úmida e solos salinos atenuam fortemente. O mesmo equipamento enxerga profundidades muito diferentes de um local para outro.
• Posicionamento: mapear uma reflexão exige registros de posição e altura com precisão centimétrica.
• Interpretação: se um eco é um vazio, uma tubulação, uma pedra ou um limite entre camadas de solo é lido pela forma da onda e pela experiência. Alarmes falsos são comuns.

Por enquanto, portanto, o GPR em drone é, realisticamente, uma ferramenta de triagem grosseira onde nem veículos nem pessoas conseguem ir. A pesquisa é ativa em neve, geleiras e detecção de minas terrestres, e os ensaios de inspeção estão crescendo.

O GPR de alta frequência é amplamente usado na forma portátil para medir posição e cobrimento da armadura em tabuleiros de pontes, revestimentos de túneis e paredes de edifícios. Sistemas veiculares também fazem triagem da deterioração do tabuleiro sob o asfalto. São técnicas operacionais.

Fazer isso com drone é difícil: uma medição precisa exige a antena em contato com a superfície, ou muito próxima e estável. Existem pesquisas sobre drones com braços de contato que pressionam sensores contra paredes ou faces inferiores de tabuleiros, mas isso continua em estágio de pesquisa e ensaio. Por enquanto, a divisão realista é: drones fazem a triagem com imagem visível ou térmica, e o radar é aplicado de perto por pessoas ou robôs terrestres.

O radar de ondas milimétricas é conhecido dos sistemas anticolisão dos carros. Seu comprimento de onda mais longo permite medir distância e velocidade através de fumaça, poeira, neblina e escuridão. Em drones, é usado, por exemplo, por drones agrícolas de pulverização para seguir o terreno e desviar de obstáculos.

Sua fraqueza é a resolução angular grosseira: ele sabe que há algo ali, mas não a sua forma. Por isso funciona melhor combinado com LiDAR e câmeras, cada um cobrindo quando os outros estão cegos. As expectativas são altas para locais empoeirados como caldeiras e minas. Poeira e fumaça

O InSAR (SAR interferométrico) imageia a mesma área repetidamente com radar de abertura sintética a bordo de satélites e mede o movimento do solo a partir das diferenças de fase. A análise de séries temporais de muitas aquisições revela deslocamentos lentos, em escala milimétrica, de terrenos em subsidência, aterros, diques, barragens e entornos de pontes em áreas extensas. Usam-se o Sentinel-1 da Europa (banda C, dados abertos), o ALOS-2 e o ALOS-4 do Japão (banda L) e pequenos satélites SAR comerciais.

Para rios e taludes, veja taludes, diques e rios e barragens.

Onde as imagens feitas para serem vistas se separaram dos registros feitos para medir é contado em como a imagem aérea se dividiu entre imagens e medições (Airffic Aerial). O InSAR é uma chegada recente ao lado das medições.

• Penetração profunda em qualquer lugar: argila úmida e solos salinos atenuam rapidamente.
• Identificar um eco com certeza: vazio, tubulação ou pedra só se confirma escavando.
• Sensoriamento de curta distância por drone: cobrimento de armaduras e similares exigem a antena próxima e estável — difícil em voo.
• Mudanças rápidas vistas da órbita: o InSAR serve para movimentos lentos; um colapso que se desenvolve em horas termina entre uma aquisição e outra.

Até 2035, o InSAR por satélite provavelmente vigiará mensalmente o recalque de cidades inteiras, com GPR veicular e drones intratubulares despachados primeiro para onde o movimento aparecer. O GPR em drone pode ter se tornado uma ferramenta rápida de levantamento de vias e diques após desastres. O radar de ondas milimétricas provavelmente será padrão em aeronaves que precisam continuar voando na fumaça e na poeira. Esta é a visão dos editores; o GPR em drone, em particular, ainda precisa de muito mais validação.