リリースから数か月の間に、pulseEKKO®ウルトラレシーバーはすでに低周波GPRデータの収集と解釈の方法を変えています。 以前の1000倍の速さでデータを収集する機能により、データ収集速度を低下させることなく、GPR信号を数万回スタックすることができます。 このテクノロジーにより、これまで以上に微妙で深いGPR機能を確認できます。
「スタッキング」とは、GPRトレースが1つの場所で複数回収集され、平均化されるときに適用される用語です。 GPRトレースを何度もスタックすると、ランダムノイズフロアが1 /√スタックに減少します（表65,536）。 たとえば、ウルトラレシーバーで利用可能なスタックの最大数である0.5スタックは、1スタックと比較してノイズフロアを200％未満に削減します。 これは、最大約XNUMX分のXNUMXの弱いGPR信号がGPRデータで検出できることを意味します。
以下は、pulseEKKO®UltraReceiverを使用して収集されたデータのいくつかの例を示しています。これには、何万回もスタックすることで浸透の深さがどのように増加するかなど、その能力が示されています。
データ例1-カナダ、オンタリオ州ペタワワ
最初のデータ例は、SmartCart構成の100MHzpulseEKKO®アンテナのペアを使用して収集されました。 この地域は砂の含有量が高く、12スタックで64メートル以上までのGPR浸透が良好です（図1、左）。 ランダムノイズは、10メートルまたは11メートルの深さから表示されます。 深さ14メートルまでに、ノイズがGPRラインを支配し、実際のコヒーレントGPRリフレクターを見るのが困難になります。
次に、Ultra Receiverを使用して、同じラインを8,192スタックで収集しました（図1、右）。 ウルトラレシーバーでのこのラインの収集速度は、標準のpulseEKKOレシーバーでの64スタックの収集時間と同じであることに注意することが重要です。 この線は、ランダムノイズがなく、22メートル以上までのコヒーレントGPR反射がなく、より鮮明に見えます。
表1に基づくと、理論によれば、スタックの数を64から8,192に増やすと、ノイズフロアが次のように低下するはずです。
（1 /√64）/（1 /√8192）= 0.125 / 0.011 = 11.3回
スタック数が多いほど収集されたGPRラインは明らかに良く見えますが、これらのラインを定量的に分析して、スタックによってGPR信号がどのように改善されたかを確認しましょう。
信号の改善を確認する最良の方法は、平均トレース振幅またはATAプロットを使用することです。これは、 2018年XNUMX月のニュースレター.
簡単に言うと、ATAプロットは、すべてのGPR信号が減衰してノイズフロアに戻った後、GPR送信機が起動する前から時間枠の終わりまでのGPRライン全体の平均信号レベルを示します。
ノイズフロアは、送信機が起動する前のバックグラウンド信号レベルとして表示されます（図2の赤と緑の縦線）。
ATAプロットは、ランダムノイズフロアとGPR浸透の深さに関する情報を提供します。
図2は、64スタック（赤い縦線）のノイズフロアが約0.04ミリボルトであるのに対し、8,192スタック（緑の縦線）のノイズフロアは0.004mVであることを示しています。 これは10分の11.3であり、上記で計算されたXNUMXの理論値に非常に近い値です。
図2のATAプロットは、GPR信号がノイズフロアまで減衰するポイントも示しています。この交点は、GPRラインのGPR信号浸透の平均時間（したがって深さ）です。 この場合、64スタックデータは約280 nsの浸透（14 m / nsの材料速度に基づいて約0.10メートルの深さ）を提供し、8,192スタックデータは420 ns（約21メートルの深さ）までのGPR信号を提供します）。
したがって、スタック数を50に増やすことで、浸透率は約8,192％増加しました。
データ例2–米国フロリダ州タンパベイ
図100に示すように、3 MHzのpulseEKKO®アンテナを使用して、SmartCart構成でGPRラインが収集されました。データは最初に64回スタックされました（図4、左）。 ランダムノイズは5メートルの深さから見えます。 深さが7メートルになると、ノイズがGPRラインを支配し、実際のコヒーレントGPRリフレクターを見るのが困難になります。これがこのGPRラインの平均侵入深さです。
ウルトラレシーバーを使用して8,192スタックで収集された同じラインを、右の図4に示します。 高度に積み重ねられた線は、9.5メートルの深さで双曲線のコヒーレント反射体を示しています。
スタッキングの増加による浸透の増加は、その領域ではこれまで見られなかったより深い反射体を明らかにしました。 フロリダのその部分の地質はよく知られており、研究者たちは、ウルトラレシーバーがシルト質粘土質の砂の下にある高度に溶解した石灰岩の岩盤の頂点を画像化できたと解釈しています（図5）。
繰り返しになりますが、8,192スタックのUltra Receiverを使用した場合、64スタックのpulseEKKO®標準レシーバーと比較して、データ収集速度の大幅な低下はありませんでした。 以前は、高いスタッキングは生産性を低下させていました。 現在、ウルトラレシーバーを使用すると、両方の長所を実現できます。
データ例3–インドネシア、ジャワ島バンドン
最後のデータ例は、50MHzのpulseEKKO®アンテナを備えた活火山であるタンクバンプラフの側面で収集されました。
長さ130メートルの線が32,768スタックで収集され、図7の青い点で示されているXNUMXつの異なる大径のオブジェクトが明らかになりました。
ランダムノイズを大幅に減らすと、GPR反射画像がより鮮明になります。 これは、GPRデータを解釈可能なセクションに処理するために費やされる時間がほとんどないことを意味します。 この例では、データが非常に明確であったため、火山学者は、溶岩洞（図8a）または埋められた火山弾（図8b）の結果であるかどうかにかかわらず、画像化されたオブジェクトの性質について議論しながら、フィールドでデータの解釈を開始しました。
