GPR을 이용한 유틸리티 매핑
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GPR을 이용한 유틸리티 매핑

요약: GNSS(글로벌 위성 항법 시스템) 위치 정보가 GPR(지표투과레이더)에 통합되어 현장에서 유틸리티 위치를 파악하고 작업 중 지리 참조 위치 데이터를 캡처할 수 있습니다. 결과를 매핑 및 GIS 소프트웨어로 내보내어 원하는 방식으로 자유롭게 시각화할 수 있습니다. 여러 유틸리티를 추적하거나 복잡한 현장을 조사하는 경우에도 GPR을 활용하면 작업 흐름에 맞춰 디지털 유틸리티 지도를 제작, 맞춤 설정 및 공유할 수 있습니다.

사용하는 유틸리티 탐지 기술(전자기(EM) 정밀 탐지기 또는 GPR 등)과 관계없이 탐지된 유틸리티의 위치를 ​​기록하는 것은 탐지 워크플로에서 중요한 부분입니다.

지하 매설물 위치를 기록하는 한 가지 방법은 발견된 지하 시설물을 즉시 시각적으로 확인할 수 있도록 지면에 페인트를 칠하는 것입니다. 이제 매설물 탐지자들은 디지털 시설물 지도와 같은 형태로 작업 기록을 장기적으로 보관할 수 있습니다. (그림 1).

그림 1
디지털 유틸리티 지도의 예로, 유틸리티 시설의 위치를 ​​보여줍니다. (사진 제공: 데니스 미드)

이 디지털 지도를 얻는 한 가지 방법은 고정밀* GNSS 장비를 갖춘 측량사를 현장에 파견하여 지면에 칠해진 페인트 자국의 위치를 ​​디지털화하는 것입니다.

또 다른 방법은 위치 탐지기에 내장된 고정밀 GNSS를 사용하여 위치를 파악하는 동시에 지도를 작성하는 것입니다. Radiodetection® RD8200®SG 측량 등급 정밀 위치 측정기는 수년간 이러한 기능을 제공해 왔습니다.그림 2, 왼쪽). 출시와 함께 GPR-SG 액세서리, 센서 및 소프트웨어™ GPR 시스템에는 이제 플러그 앤 플레이 방식의 고정밀 GNSS 솔루션도 제공됩니다.그림 2, 오른쪽).

그림 2
RD8200SG 측량 등급 정밀 탐지기(왼쪽)와 LMX®200SG GPR(오른쪽)은 모두 유틸리티 위치를 탐지하는 동안 고정밀 GNSS 기능을 내장하고 있습니다.

RD8200SG와 마찬가지로, 고정밀 GNSS가 장착된 모든 센서 및 소프트웨어 GPR 시스템은 해석된 유틸리티의 지리적 참조 경로 정보를 제공할 수 있습니다.

GPR 사용자는 소위 "가상 격자"로 관심 영역을 스캔하여 하나 또는 여러 개의 유틸리티를 동시에 탐지하고 추적할 수 있습니다. 이 방법은 마치 "잔디를 깎듯이" 영역을 지그재그로 왕복하며 GPR로 측량하는 것입니다. 이 워크플로는 SplitView 화면을 사용하여 수행할 수 있으며, 이 화면에는 지하의 GPR 단면과 경로의 지도 보기가 동시에 표시됩니다.그림 3).

SplitView 화면(그림 3그림 왼쪽은 GPR 단면도입니다. 이 예시에서는 수평 방향으로 10미터, 수직 방향으로 3미터의 데이터가 사용되었습니다. 목표물에서 쌍곡선 형태의 신호가 나타나는데, 이는 매설물로 해석됩니다.

오른쪽은 조사 지역의 조감도 또는 지도 보기입니다. 조사가 가상 격자 방식으로 진행되었으며, 작업자는 목표 지점 위를 지그재그로 이동하며 조사했습니다. 가상 격자 경로의 정확도는 GPR 시스템에 사용된 GNSS의 정확도에 따라 달라지는데, 일반적으로 GNSS 정확도가 향상될수록 GPR 경로가 더욱 정밀하게 나타납니다.

지도 보기 이미지의 격자 각 사각형은 너비가 0.5미터이므로 지그재그 경로의 총 길이는 수십 미터에 달합니다. 왼쪽의 단면도는 전체 GPR 라인 길이 중 10미터 구간에 불과하다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 표시된 단면도 부분은 지도 보기 화면에서 주황색 선으로 표시되어 있습니다.

따라서 분할 화면을 볼 때 주황색 선에 유의하세요. 이 선은 단면의 어느 부분이 왼쪽에 표시되는지를 나타냅니다. 화살표 키를 사용하여 주황색 선을 이동하면 단면의 다른 부분을 볼 수 있으므로, 동일한 유틸리티에서 쌍곡선을 빠르게 정렬할 수 있습니다.

In 그림 3두 유틸리티는 쌍곡선 상단에 서로 다른 색상(이 예에서는 노란색과 빨간색)의 필드 해석을 추가하여 동시에 추적됩니다.

GPR 데이터
그림 3a
SplitView 화면은 왼쪽에 GPR 단면도, 오른쪽에 GPR 지도 보기를 보여줍니다. 지도 보기에는 GNSS/GPS 경로가 흰색 선으로 표시됩니다. 주황색 ​​선은 단면도에 표시된 경로 구간을 나타냅니다. 노란색과 빨간색 점으로 표시된 쌍곡선은 두 보기 모두에서 매설물의 위치를 ​​보여줍니다.

 
그림 3b 왼쪽의 단면(오른쪽에서 움직이는 주황색 선으로 표시됨)을 스크롤하여 동일한 유틸리티에서 생성된 다른 쌍곡선을 찾고, 여기에 색상이 지정된 필드 보간을 추가하는 방식으로 필드 보간이 추가되는 과정을 애니메이션으로 보여줍니다.

그림 3b
빨간색과 노란색으로 표시된 유전 정보 영역 해석을 쌍곡선에 추가하여 경로를 추적하는 과정을 보여주는 애니메이션입니다. 유전 정보 영역 해석은 색상을 선택하고 화면을 터치하여 추가합니다. 해석이 잘못된 위치에 추가된 경우, 화면을 터치하여 삭제하고 올바른 위치에 다시 추가하면 됩니다. 해석들이 선형 패턴을 형성하는 것을 확인하면 유전 시설물이 발견되었다는 확신을 얻을 수 있습니다.

 
GPR 시스템에서 데이터를 전송한 후에는 현장 해석의 고정밀 GNSS 위치(색상 점)와 GPR 경로를 지도에 표시할 수 있습니다. Sensors & Software GPR 시스템에서 GPR 데이터를 내보내면 Google Earth® KMZ 파일과 CSV(쉼표로 구분된 값) 파일이 자동으로 생성됩니다. 이러한 파일 형식은 일반적으로 타사 위치 추적 지도 소프트웨어에서 지원됩니다.

그림 4 그림 4a는 Google Earth, 그림 4b는 PointMan®, 그림 4c는 Subsurface Maps™에서 서로 다른 매핑 소프트웨어로 표시된 KMZ 파일의 예를 보여줍니다. 각 지도에는 지그재그 형태의 GPR 데이터 수집 경로와 현장 해석 결과가 나타나 있습니다.

GPR 데이터
Google 어스

GPR 데이터
ProStar®의 PointMan

GPR 데이터
지하 지도
그림 4
다양한 지도 제작 소프트웨어에서 표시된 유틸리티의 KMZ 파일과 지그재그 형태의 GPR 탐사 경로: 위쪽 - Google Earth, 중간 - Prostar®의 PointMan, 아래쪽 - Subsurface Maps (사진 제공: Precision Engineering Group).

GPR 분석 결과는 ArcGIS® 및 QGIS와 같은 GIS(지리정보시스템) 소프트웨어에서도 표시할 수 있습니다. GIS 소프트웨어는 일반적으로 CSV 또는 스프레드시트 파일을 읽습니다.

그림 5 그림 3의 CSV 파일 데이터를 QGIS에 표시한 결과입니다. 현장 해석 결과는 매설된 유틸리티 위치의 흔적을 보여줍니다.

GPR 데이터

현장에서 수집한 GPR 데이터를 선택한 매핑 소프트웨어의 디지털 유틸리티 맵으로 변환하면 유틸리티 위치 파악 워크플로를 간소화할 수 있습니다. 새로운 LMX®-SG 번들 및 GPR-SG 액세서리 패키지가 GPR을 이용한 유틸리티 매핑을 어떻게 지원하는지 자세히 알아보려면 당사에 문의하십시오.

Sensors & Software, Radiodetection, RD8200SG 및 RD8200은 미국 및/또는 기타 국가에서 Radiodetection의 상표 또는 등록 상표입니다. Google Earth는 Google LLC의 상표입니다. QGIS는 QGIS 커뮤니티와 QGIS.ORG에서 개발한 무료 오픈 소스 지리 정보 시스템입니다. ArcGIS는 Esri의 상표이며, 여기서는 식별 목적으로만 사용됩니다. PointMan 및 ProStar는 ProStar Geocorp, Inc.가 소유한 등록 상표입니다. SubsurfaceMaps는 Subsurface Solutions(상표 출원 중)에서 제공합니다.

본 문서에 설명된 위치 측정 성능은 사전 구성된 Juniper Geode GNSS 수신기 및 해당 보정 서비스와 결합된 GPR-SG 시스템과 같은 고정밀 GNSS 솔루션의 일반적인 성능을 반영합니다. 측지 기준점 및 전문 GNSS 측량 관련 표준 및 사양 자료에는 일반적인 신뢰 수준(예: 95%)에서 1cm 미만에서 약 10cm에 이르는 정확도 분류가 포함되어 있습니다. 실제 결과는 현장 조건, GNSS 신호 품질, 보정 소스(예: RTK 또는 SBAS)의 가용성, 환경 요인(예: 다중 경로, 수목, 도심 협곡) 및 장비의 배치 및 작동 방식에 따라 달라질 수 있습니다. GNSS가 통합된 GPR을 이용한 유틸리티 매핑은 적절한 측량 관행 및 품질 관리 절차와 병행해야 하며, 사용자는 데이터의 정확성과 특정 용도에 대한 적합성을 검증할 책임이 있습니다. 센서 및 소프트웨어와 관련 기술 제공업체는 모든 조건에서 특정 위치 정확도를 보장하지 않으며, 사용자는 GNSS 기반 GPR 데이터를 해석할 때 제품 설명서 및 현지 표준을 참조해야 합니다.

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