地質構造を理解することが目標であるGPRデータを解釈する場合、境界面の勾配（通常は「ディップ」と呼ばれます）を定量化することがしばしば望まれます。 生のGPR断面は、地下の形状の「真の」表現ではありません。 GPR波の振る舞いが計算で考慮されていない場合、単純なディップ推定はディップの誤った値を生成します。 以下は、単純化された仮定に基づく非常に高レベルの要約です。 このトピックははるかに複雑になる可能性があります。
GPRデータは通常、水平位置軸と垂直時間軸の断面画像で表示されます（図1）。 時間（t）は、次の式で波の速度（v）を知ることにより、深さ（z）に変換されることがよくあります。
z = vt2
ここで、t は地下における GPR 波の往復伝搬時間です。
生のGPR断面図は、ターゲットの深さを推定するための迅速で便利な方法ですが、地下の「真の」画像として解釈されるべきではありません。
ディップまたはスロープ計算の通常の式は、深さの変化Δz対水平距離Δです。x、プロファイルに沿って、次のように表されます。
θ =日焼け-1 ( ΔzΔx )
傾斜は、ほとんどの場合、伏角θとして表されます。傾斜角は、境界面が地面と接する角度です（図2a）。 GPR断面の深さとこの式を使用して傾斜角を計算すると、値が正しくなくなります。 その理由は、単純なGPR断面に示されている深度が、地下の信号線経路と同じではないためです。
これらの基本的な概念の概要を以下の図2に示します。
図2aは、GPR信号の光線経路を示しています。 GPRの送信機と受信機は一致していると見なされることがよくあります。これは、ほとんどの反射調査にとって非常に適切な近似値です。 GPR信号は、インターフェイスへの直線経路で移動し、GPRシステムに反射して戻ります。 地中レーダーの表面の位置AとBに1つの光線経路が示されています。 GPR信号は、ポイントA 'とB'の傾斜したインターフェースから反射します。 光線経路A-A 'とB-B'の長さはL2とLXNUMXです。
標準のGPR断面は、表面のGPR位置の真下に反射信号を表示します（図2b）。 実際、信号は斜めに伝わったり、
傾斜面上のターゲット反射点への非垂直パス。 GPR断面では、パスA-A 'の応答は時間2Lで表示されます。1 / v 時間2LのB-B 'の場合1 / v、ここで、vは探査された媒体のGPR信号速度です。
図2cの黒い点線は、画像化された反射範囲を示しています。 単純な時間から深度への変換を使用すると、図2cはGPR画像のジオメトリを変更しません。
GPR断面では、傾斜した境界面には流れ盤（slope）θがあります。GPR、これは、次のように、真のインターフェースディップθに関連しています。
日焼けθGPR = スロープ = ΔzΔx = (L2 - L1)Δx =罪θ
真の伏角は次のように簡単に計算できます。
θ =罪-1 （日焼け θ GPR)
θ =罪-1 ( ΔzΔx )
たとえば、図1のGPRデータを使用します。
θ = 28 度
注意すべきXNUMXつの重要なことは次のとおりです。
- 単純な断面では、GPRディップ、 θGPR 、常に真の伏角よりも小さくなります。
- GPR画像のディップは、 θ と±45度、実際の傾斜は θ および±90度。
あるいは、上級ユーザーは、移行処理を適用して、GPRセクションを実際のジオメトリ断面に戻すことができます。 移行により、観察された「応答」が「真の」位置に戻るため、移行されたセクションのディップを測定すると、正しいディップが得られるはずです。 したがって、移行は真の伏角推定に対処する別の方法です。
この議論は、これらの概念の非常に単純な見方です。 実際には、世界はXNUMX次元であり、GPR断面が最も急な傾斜に位置合わせされているかどうかは定かではありません（これは、構造のストライキに垂直に収集されたGPR断面によって明らかになります）。 形状の完全な評価が必要な場合は、XNUMXつの直交する方向でGPRデータを取得することが不可欠です。 これにより、ストライキの方向を確認して分析に取り入れることができます。 これらの詳細は、この記事の範囲を超えています。
図1および3の砂丘データは、インディアナ地質調査のToddThompsonの厚意により提供されています。
