모든 흔적의 평균을 뽑아 GPR 횡단면은 응답 특성 대 시간을 표시하고 사용자에게 데이터 특성에 대한 통찰력과 주요 이해를 제공합니다.
GPR 라인은 일반적으로 신호 진폭에 따라 다양한 색상으로 표시됩니다 (그림 1a). 그러나 추적 데이터를 표시하는 가장 좋은 방법은 GPR 데이터를 흔들기 추적으로 플로팅하는 것입니다 (그림 1b). 흔들기 트레이스 플롯은 신호의 진폭을 제로 진폭에서의 편향으로 나타냅니다.
ATA 플롯을 생성하기 위해 GPR 라인의 모든 트레이스가 정류되어 (절대 값이라고도 함) 음의 신호 진폭을 제거하고 모든 신호를 양의 진폭으로 표시합니다 (그림 1c). 그런 다음 정류 된 트레이스가 단일 트레이스로 평균화됩니다 (그림 1d). 정류 된 데이터의 평균화는 잡음과 신호가 모두 결과 평균에 포함된다는 것을 의미합니다.
ATA 플롯은 일반적으로 측면에 평균 트레이스로 플롯됩니다 (그림 2). X 방향의 시간과 Y 방향의 진폭. 또한 GPR 신호 진폭에는 동적 범위가 너무 크기 때문에 평균 트레이스 진폭 플롯은 일반적으로 로그 진폭 스케일로 표시됩니다.
- 이 플롯은 랜덤 노이즈와 GPR 신호의 침투 깊이를 평가하고 정량화하는 데 사용할 수 있습니다.
- 평평한 반사경이 강조됩니다. 깊이가 떨어지거나 다양한 반사경을 평균화합니다.
- 시간 불변 인 일관된 시스템 노이즈는 ATA 플롯에 표시되며 진단 할 수 있습니다.
- 플롯은 GPR 신호가 잘리는 지 보여줍니다.
- 시간에 따른 진폭의 감쇠 곡선은지면 감쇠의 좋은 척도입니다.
- ATA 진폭 감소는 데이터에 적용 할 적절한 시간 이득 기능에 대한 가이드를 제공합니다.
이 기사에서는 a 및 e에 대해 ATA (Average Trace-Amplitude) 플롯을 사용하는 방법에 중점을 둡니다.
GPR 수신기는 GPR 송신기가 발사되기 전에 녹음을 시작하여 데이터에 배경 무선 주파수 (RF) 잡음 만 발생합니다 (그림 2 및 3의 A).
GPR 송신기가 발사 된 후 ATA 플롯에서 가장 높은 진폭 신호는 일반적으로 수신기에 GPR 전송 펄스가 직접 도달하는 것입니다. 이 신호는 빛의 속도로 공기를 통해 이동합니다 (그림 2 및 3의 B). 이것을“직접 기류”라고합니다.
직접 펄스에 이어 수신기에 도달하는 GPR 신호는 지하를 통과 한 후 감쇠 되었기 때문에 더 약합니다. GPR 신호가 지상에서 더 멀리 이동할수록 신호가 약해지고 나중에 도착합니다 (그림 2 및 3의 C).
모든 GPR 신호가 감쇠 된 후 수신기는 배경 RF 잡음을 다시 기록합니다 (그림 2 및 3의 D).
GPR 신호가 배경 잡음과 동일한 진폭 (더 이상 구별 할 수 없음)이되는 깊이는 GPR "Depth of Penetration"으로 정의됩니다. 이 침투 깊이는 재료의 전기적 특성에 따라 다릅니다 (그림 5).
배경 RF 잡음
GPR 송신기가 발사되기 전에 GPR 수신기는 다른 무선 주파수 송신기를 대역폭에 기록합니다 (그림 2의 A). 그림 2의 예에서 배경 잡음 플로어는 약 0.004 밀리 볼트입니다.
100 ~ 0.03mV (2 배 더 강함)의 배경 랜덤 노이즈가있는 66MHz 데이터의 ATA 플롯의 예가 그림 4에 나와 있습니다. 배경 노이즈는 RF 환경 (대개 강력한 무선 송신기가 많은 지역, 일반적으로 도시 지역)에 따라 크게 달라질 수 있습니다. RF 이미 터가 거의없는 다른 오지 또는 시골 지역보다 1000 배 더 강한 신호를 생성 할 수 있습니다.
높은 배경 소음은 GPR 침투 깊이를 줄입니다.
ATA 플롯은 GPR 진폭이 시간에 따라 감소 함을 보여줍니다. 그림 5는 100MHz 안테나의 극단적 인 감쇠 곡선을 보여줍니다. 빨간색 선은 매우 점진적으로 기울어 져 낮은 감쇠와 깊은 GPR 신호 침투를 나타냅니다. 실제로 850ns (약 45 미터)에서 신호는 여전히 노이즈 플로어까지 감쇠되지 않았습니다. 이것은 운영자가 더 긴 시간 창을 설정하면 더 깊게 보았을 것임을 의미합니다. 녹색 선은 GPR 신호가 백그라운드 노이즈 플로어로 빠르게 떨어지면서 더 높은 감쇠를 나타내며이 사이트에서 제한된 GPR 신호 침투를 나타냅니다.
