TIPPS: Noise, Stacking und DynaQ®
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TIPPS: Noise, Stacking und DynaQ®

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Einer der Faktoren, der die Tiefe des Eindringens von GPR-Signalen in den Boden begrenzt, sind zufällige Hintergrundgeräusche von anderen Hochfrequenzsendern wie Radio- und Fernsehsendern, Handytürmen und Funkverbindungen im Vermessungsgebiet. Die „Eindringtiefe“ für GPR ist definiert als die Tiefe, in der die Bodenmaterialien die GPR-Signale auf das gleiche Niveau wie das Hintergrundgeräusch abschwächen. Ab diesem Zeitpunkt können sie nicht mehr vom Geräusch unterschieden werden (Abbildung 1, links) ). Dies bedeutet, dass, wenn das zufällige Grundrauschen gesenkt werden kann, mehr der tieferen GPR-Signale erkannt werden können, die im Rauschen verborgen sind (Abbildung 1, rechts).

Figure 1
Links - Die „Eindringtiefe“ ist die Tiefe, in der die GPR-Signale bis zum Hintergrundgeräusch gedämpft werden. Rechts - Durch das Stapeln von GPR-Spuren wird die Eindringtiefe erhöht, indem das Grundrauschen verringert wird, sodass tiefere, schwächere GPR-Signale erkannt werden können.

Das Grundrauschen kann durch Stapeln der GPR-Datenspuren reduziert werden. Mit anderen Worten, an jeder Sammelstelle am Boden werden mehrere GPR-Spuren gesammelt. Diese Spuren werden dann gemittelt und die gemittelte Spur wird gespeichert. Die gemittelte Kurve weist weniger Rauschen auf, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis und damit die Eindringtiefe erhöht wird (Abbildung 2).

Seit den frühen 1980er Jahren können Sensor- und Software-GPR-Systeme Datenspuren bis zu 2048 Mal stapeln. Der Bediener stellte die Anzahl der gewünschten Stapel ein und bewegte die Antennen, nachdem die GPR-Spur gestapelt, gemittelt und gespeichert wurde.

Figure 2
Durch mehrmaliges Stapeln von Traces und Speichern der durchschnittlichen Trace wird das Rauschen (als rotes Signal angezeigt) in der durchschnittlichen Trace verringert. Je mehr Sie GPR-Spuren stapeln, desto geringer ist das Rauschen, desto besser ist das GPR-Signal und desto tiefer ist die Eindringtiefe.

Die Herausforderung für die Benutzer bestand damals darin, die Anzahl der Stapel auf die Geschwindigkeit zu optimieren, mit der sich das GPR-System bewegte. Zu wenige Stapel verringerten die Möglichkeit, eine größere Eindringtiefe zu erreichen, und zu viele Stapel verringerten die Vermessungsgeschwindigkeit, wodurch der Benutzer gezwungen wurde, das optimale Stapelintervall zu bestimmen. Nach unserem Motto, Komplexe zu Einfachen zu machen, haben wir 2005 die Dynamic Quality-Technologie (DynaQ®) eingeführt, um zu vermeiden, dass Kunden die Anzahl der Stapel selbst auswählen müssen, indem sie die optimale Stapelung dynamisch und automatisch bestimmen.

Die meisten von Ihnen kennen DynaQ® als die farbige Bildlaufleiste unter Ihrem GPR-Datenbild, die beim Sammeln von GPR-Daten mitverfolgt wird (Abbildung 3). Diese einfache farbige Bildlaufleiste verfügt jedoch über eine leistungsstarke Technologie, die zufälliges Rauschen reduziert, die Datenqualität erhöht und erhöht die Eindringtiefe.

Figure 3
Die DynaQ®-Leiste, die bei allen GPR-Produkten von Sensors & Software mit einem Kilometerzähler angezeigt wird, wird beim Sammeln der GPR-Linie unter dem GPR-Bild ausgeblendet. Die Farbe gibt die Anzahl der Stapel an.

Mit DynaQ® wird das GPR-System kontinuierlich gestapelt, bis der Kilometerzähler anzeigt, dass sich das System um eine Schrittgröße bewegt hat und das System mit dem Sammeln einer neuen Spur beginnen muss. Bei langsameren Geschwindigkeiten stapelt sich das System mehrmals zwischen Kilometerzählerauslösern als bei höheren Geschwindigkeiten, sammelt jedoch immer die maximal mögliche Anzahl von Stapeln (Abbildung 4).

Abbildung 4a

 

Abbildung 4b

 

Abbildung 4c

 

Abbildung 4d
Mit DynaQ® werden Spuren kontinuierlich über den Schrittgrößenabstand gesammelt (5 cm für den gezeigten Noggin 250). Wenn sich das GPR-System schnell bewegt (4a und 4b), werden in jeder Schrittgröße weniger Spuren gesammelt (in diesem Beispiel 1 Spur in 4a und 2 Spuren in 4b). Die Spuren in jeder Schrittgröße werden gemittelt (gestapelt) und die durchschnittliche Spur gespeichert. Wenn sich das GPR-System langsamer bewegt (4c und 4d), können mehr Spuren gesammelt und gemittelt werden. Die Spuren mit einer höheren Anzahl von Stapeln (4c und 4d) erzeugen gespeicherte Spuren mit weniger Rauschen (rotes Signal). Diese Beispiele zeigen alle eine relativ geringe Anzahl von Stapeln. Sensoren und Software GPR-Systeme können bis zu 2048 oder sogar 65,536 Stapel erfassen, Zahlen, die in einfachen Abbildungen nur schwer darzustellen sind.

Wenn Sie Schwierigkeiten haben, tief genug zu sehen, denken Sie daher daran, dass eine einfache Strategie darin besteht, langsamer zu werden und DynaQ® seine Arbeit machen zu lassen. Stapeln Sie die Datenspur mehrmals, verringern Sie das Grundrauschen und erhöhen Sie die Eindringtiefe.

DynaQ® ist Standard für alle unsere GPR-Systeme, die Kilometerzähler verwenden - pulsEKKO®, NOGGIN®, CONQUEST®, FINDAR® und LMX®.

Mit der Einführung des NOGGIN® Ultra 100, das bis zu 65,536 Mal gestapelt werden kann, haben wir die DynaQ®-Funktionalität weiter verbessert, um diese zusätzliche Stapelung zu nutzen. Die neuen DynaQ®-Farben - Lila, Hellgrün und Dunkelgrün - stehen für Stapel über 511, 2049 bzw. 8192 hinaus und geben Ihnen Einblick in das Erreichen von Ultra-Stapelstufen.

DynaQ® ist eine der vielen einzigartigen Funktionen von Sensors & Software-Produkten, mit denen Sie die beste Datenqualität erzielen können, ohne sich bei der Datenerfassung um komplexe Einstellungen kümmern zu müssen.

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