GPR | グリッドなしの深さスライス
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GPRユーザーは、調査グリッドの設定を嫌います。 不満は、時間がかかり、簡単ではないということです。 Sensors&Softwareは、3年間グリッド収集を推奨してきました。簡単に言えば、信頼できるエリアカバレッジでデータを生成し、地下イメージングが向上し、解釈が容易になるためです。 最も壮観なGPRデータは、ほとんどの場合、深度スライスまたはXNUMXDボクセルキューブとして表示されます。 しかし、多くの人にとって、グリッドでデータを設定および収集するために必要な時間と労力を費やすことには消極的です。

グリッドが有用である理由は、グリッドが全領域のサンプリングを保証し、収集されたすべてのGPRトレースに対して正確な位置と既知のセンサー方向をデータに提供し、空間に依存する体系的なデータ処理を可能にするためです。 グリッドを使用すると、オペレーターは組織化された方法でデータを収集するように「強制」され、より良い深度スライスと3Dキューブが得られます。エリア全体のデータを収集し、すべてのGPRトレースの位置がわかっていることを確認する別の、おそらくより簡単な方法はありますか?

答えは「はい」です。 レーザーセオドライト、IMU(慣性計測装置)など、利用可能な測位技術はたくさんありますが、最もよく知られているのはおそらくGPSです。 GPSは広く利用可能であり、センサーおよびソフトウェアGPRシステムに簡単に追加できますが、GPSを使用してGPRでエリアを測量するには、GPSの精度が車やスマートフォンのGPSよりも優れている必要があります。 もちろん、それはより高価なGPSユニットを意味します。

エリア全体のデータを収集し、すべてのGPRトレースの位置がわかっていることを確認する別の、おそらくより簡単な方法はありますか? 答えは「はい」です。

最も正確なGPSは、「RealTimeKinematic」の略であるRTKGPSです。 これらのシステムは0.5つのGPS受信機を使用します。XNUMXつはGPRシステムでロービングし、もうXNUMXつはロービング受信機と通信する固定基地局でロービング受信機のみで達成できるよりもはるかに高いレベルの位置精度を提供します。 ほとんどの場合、XNUMXメートル未満になります。

RTKGPSは必ずしも必要ではありません。 組み込みの平滑化アルゴリズムと衛星ベースの位置補正(WAASなど)を備えた手頃な価格の差動GPSの多くは、ドリフトを減らし、GPS(米国)衛星とGLONASS(ロシア)衛星の両方にアクセスします。 これらのGPSユニットは、GPSを使用して深度スライスを生成するために必要な位置精度を提供できます。 実際、図3に示すデータは、このようなGPS(Topcon SGR-1)を使用して収集されたものです。

GPRデータが高精度の測位で収集される場合、グリッドの設定を回避できます。 データは、芝刈り機で芝生を刈るのと同じ方法で、ある地域で収集されます。 ある種の滑らかなパターンで歩き回って、エリア全体がカバーされていることを確認してください。 測位はGPSなどのシステムによって処理されますが、ユーザーは、適切なエリアカバレッジが達成されるように注意を払う必要があります。

デプススライスビュー
図1:
X – Yパス(a)と深度スライス(c)。 デプススライス(d)を使用したスパイラルパス(b)

その えっこプロジェクト ソフトウェアは、SliceViewモジュールの新機能を提供します。制御された位置で収集されたラインデータを深度スライスに処理する機能です。

たとえば、1つの異なるパスを使用してゴルフグリーン上で1つの単一の「ライン」データセットが収集されました。 ライン2はX方向とY方向の両方を前後に歩く必要があり(図1a)、ラインXNUMXは中央から外側に向かってらせん状の経路をたどりました(図XNUMXb)。

グリッドデータのSliceViewと同様に、xy位置が制御されたラインのSliceViewには、補間と深度スライスのステップの前に自動的に実行されるいくつかのプロセスがあります。具体的には、Dewow、Background Subtraction Filter、Migration、Envelope、Gainです(図2)。 上級ユーザーは、データに適用するプロセスを選択できます。 これらのプロセスの入力パラメータのほとんどはデフォルトですが、最適で最も焦点の合った深度スライスを生成するために重要なパラメータのXNUMXつは、調査サイトでのGPR速度です。

可能であれば、データ内で放物面鏡を見つけ、双曲線フィッティング関数を使用してGPR速度を測定し、この速度を移行プロセスの速度フィールドに入力します。 不可能な場合は、デフォルトの速度0.10 m / nsを使用します。

デプススライス処理に重要なもうXNUMXつのパラメータは、補間距離です。 通常、これは調査エリアを横切る隣接するパス間の平均距離に等しい値に設定されます。

GPRグリッドデータ収集と同様に、隣接するパス間の距離が狭いほど、最終的な画像は良好になります。 図1のパス間の平均距離は約1メートルです。 図1のデータパスから生成された深度スライスを図1cおよび1dに示します。 これらは、ゴルフグリーンの下の排水管の樹枝状パターンを示しています。

GPSベースの深度スライスパラメータ
図2:
GPSベースの深度スライスパラメータ

GPSで収集された深度スライスラインデータは、グリッドの作成が嫌いな人に人気があります。 RTK GPSやレーザーセオドライトなどの正確な位置技術のコストが下がるにつれて、グリッドレスデータ収集のより広範な使用が発生します。 お客様のGPRデータ収集を簡素化することは、お客様が現場で過ごした時間を最大限に活用し、最終的には地下の課題に対してより経済的なソリューションを提供することを意味します。 図3,4,5に示すような、さらに多くの調査が行われると予想されます。

測位にGPSを使用して、グリッドなしで調査された約30 x60メートルの領域
図3:
測位にGPSを使用して、グリッドなしで調査された30 x60メートルの領域。

EKKO_ProjectV5ソフトウェア散在する異常を示す深さ0.3mの深さスライス
図4:
散在する異常を示す深さ0.3mの深さスライス。

EKKO_Project V5ソフトウェア深さ1.1mの深さスライスは、線形ユーティリティを示しています
図5:
線形ユーティリティを示す深さ1.1mの深さスライス。

ゴルフグリーンGPRデータは、USDAのBarryAllredの厚意により提供されました。

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