في غضون بضعة أشهر من إطلاقه ، يعمل جهاز الاستقبال PulseEKKO® Ultra بالفعل على تغيير طريقة جمع بيانات GPR منخفضة التردد وتفسيرها. تسمح قدرتها على جمع البيانات بمعدل أسرع 1000 مرة من ذي قبل بتكدس إشارات GPR عشرات الآلاف من المرات دون تقليل سرعة الحصول على البيانات. تجعل هذه التقنية من الممكن رؤية ميزات GPR أعمق وأدق من أي وقت مضى.
"التراص" هو المصطلح المطبق عندما يتم جمع آثار GPR عدة مرات في مكان واحد ويتم حساب المتوسط. يؤدي تكديس تتبع GPR عدة مرات إلى تقليل الضوضاء العشوائية الأرضية إلى 1 / stacks (الجدول 1) ؛ على سبيل المثال ، 65,536 مكدسًا ، وهو أكبر عدد من الحزم المتاحة على جهاز استقبال Ultra ، يقلل من الضوضاء الأرضية إلى أقل من 0.5٪ مقارنة بمكدس واحد. هذا يعني أن إشارات GPR الضعيفة ، التي تصل إلى حوالي 1 مرة أصغر ، يمكن اكتشافها الآن في بيانات GPR.
يسلط ما يلي الضوء على بعض الأمثلة على البيانات التي تم جمعها باستخدام جهاز الاستقبال النبضي EKKO® Ultra Receiver لعرض قدراته ، بما في ذلك كيفية زيادة عمق الاختراق عن طريق تكديس عشرات الآلاف من المرات.
مثال البيانات 1 - بيتاوا ، أونتاريو ، كندا
تم جمع مثال البيانات الأول مع زوج من هوائيات EKKO® النبضية 100 ميجاهرتز في تكوين SmartCart. تحتوي المنطقة على نسبة عالية من الرمال التي تسمح باختراق GPR جيدًا حتى 12 مترًا مع 64 مكدسًا (الشكل 1 ، على اليسار). يمكن رؤية الضجيج العشوائي بدءًا من عمق 10 أو 11 مترًا. بعمق 14 مترًا ، تهيمن الضوضاء على خط GPR ، مما يجعل من الصعب رؤية عاكسات GPR الحقيقية المتماسكة.
ثم تم جمع نفس الخط مع 8,192 مكدسًا ، باستخدام جهاز استقبال Ultra (الشكل 1 ، على اليمين). من المهم أن نلاحظ أن سرعة تجميع هذا الخط مع Ultra Receiver هي نفس وقت التجميع لـ 64 مكدسًا على جهاز الاستقبال القياسي EKKO. يبدو هذا الخط أكثر وضوحًا مع عدم وجود ضوضاء عشوائية وانعكاسات GPR متماسكة حتى 22+ مترًا.
استنادًا إلى الجدول 1 ، تقول النظرية أن زيادة عدد الأكوام من 64 إلى 8,192 يجب أن يسقط الضوضاء الأرضية من خلال:
(1 /√64) / (1 / √8192) = 0.125 / 0.011 = 11.3 مرة
بينما من الواضح أن خط GPR الذي تم جمعه مع عدد أكبر من المكدس يبدو أفضل ، فلنحلل هذه الخطوط كمياً لنرى كيف تم تحسين إشارات GPR عن طريق التكديس.
أفضل طريقة لمعرفة التحسن في الإشارة هي باستخدام مخطط متوسط التتبع أو ATA ، وهو نوع من المؤامرة تمت مناقشته في يوليو 2018 النشرة الإخبارية.
باختصار ، يُظهر مخطط ATA متوسط مستوى الإشارة لخط GPR بأكمله ، من قبل إطلاق جهاز إرسال GPR إلى نهاية النافذة الزمنية ، بعد أن تضعف جميع إشارات GPR مرة أخرى إلى أرضية الضوضاء.
تظهر ضوضاء الأرضية كمستوى إشارة الخلفية قبل إطلاق جهاز الإرسال (خطوط عمودية حمراء وخضراء في الشكل 2).
توفر مخططات ATA معلومات حول أرضية الضوضاء العشوائية وعمق تغلغل GPR.
يوضح الشكل 2 أرضية الضوضاء لـ 64 حزمة (الخط الأحمر العمودي) حوالي 0.04 مللي فولت بينما تبلغ الضوضاء الأرضية لـ 8,192 مكدس (الخط الأخضر الرأسي) 0.004 مللي فولت ؛ هذا أصغر 10 مرات - قريب جدًا من القيمة النظرية المحسوبة أعلاه 11.3.
تُظهر مخططات ATA في الشكل 2 أيضًا النقطة التي تضعف فيها إشارات GPR إلى أرضية الضوضاء - نقطة التقاطع هذه هي متوسط الوقت (وبالتالي العمق) لاختراق إشارة GPR لخط GPR. في هذه الحالة ، توفر البيانات المكونة من 64 مكدسًا حوالي 280 نانوثانية من الاختراق (عمق حوالي 14 مترًا بناءً على سرعة مادية تبلغ 0.10 م / نانو ثانية) ، بينما تحتوي بيانات الكومة البالغ عددها 8,192 على إشارات GPR تصل إلى 420 نانوثانية (حوالي 21 مترًا بعمق ).
لذلك ، زاد الاختراق بنحو 50٪ بزيادة عدد المداخن إلى 8,192.
مثال البيانات 2 - تامبا باي ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية
باستخدام هوائيات EKKO® النبضية 100 ميجاهرتز ، تم جمع خط GPR في تكوين SmartCart ، كما هو موضح في الشكل 3. تم تكديس البيانات أولاً 64 مرة (الشكل 4 ، على اليسار) ؛ يمكن رؤية الضوضاء العشوائية ابتداءً من عمق 5 أمتار. بعمق 7 أمتار ، تهيمن الضوضاء على خط GPR ، مما يجعل من الصعب رؤية عاكسات GPR حقيقية ومتماسكة - وهذا هو متوسط عمق الاختراق لخط GPR هذا.
يتم عرض نفس السطر الذي تم جمعه مع 8,192 مكدسًا ، باستخدام Ultra Receiver ، في الشكل 4 ، على اليمين. يُظهر الخط المكدس للغاية عاكسًا متماسكًا زائديًا على عمق 9.5 متر.
كشف الاختراق المتزايد من التراص المتزايد عن عاكس أعمق لم يسبق له مثيل في تلك المنطقة من قبل. إن الجيولوجيا في ذلك الجزء من فلوريدا معروفة جيدًا ويفسر الباحثون أن جهاز استقبال Ultra كان قادرًا على تصوير قمة في صخر الحجر الجيري شديد الانحلال ، والرمال الطينية الكامنة (الشكل 5).
مرة أخرى ، لم يكن هناك انخفاض كبير في سرعة جمع البيانات باستخدام Ultra Receiver عند 8,192 مكدسًا مقابل مستقبل PulseEKKO® القياسي عند 64 مكدسًا. في السابق ، كان التراص العالي يضر بالإنتاجية ؛ الآن ، مع Ultra Receiver ، يمكن تحقيق أفضل ما في العالمين.
مثال البيانات 3 - باندونج ، جافا ، إندونيسيا
تم جمع مثال البيانات الأخير على جوانب Tangkuban Perahu ، وهو بركان نشط بهوائيات EKKO® النبضية 50 ميجا هرتز.
تم جمع خط طوله 130 مترًا يحتوي على 32,768 رزمة وكشف عن ثلاثة أجسام مميزة ذات قطر كبير ، يشار إليها بنقاط زرقاء في الشكل 7.
تقليل الضوضاء العشوائية بشكل كبير يجعل صورة انعكاسات GPR أكثر وضوحًا ؛ هذا يعني أنه يتم قضاء وقت قليل في معالجة بيانات GPR في قسم قابل للتفسير. في هذا المثال ، كانت البيانات واضحة جدًا ، وبدأ علماء البراكين في تفسير بياناتهم في الحقل ، مجادلة حول طبيعة الأشياء المصوّرة ، سواء كانت نتيجة أنابيب الحمم البركانية (الشكل 8 أ) أو قنابل بركانية مدفونة (الشكل 8 ب) .
