GPR 단면에서 모든 트레이스의 평균 진폭을 로팅하면 응답 특성 대 이동 시간 (또는 깊이)이 표시되고 사용자에게 데이터 특성에 대한 통찰력과 주요 이해를 제공합니다.
ATA 플롯에 대한 이야기의 1 부에서는 2018 년 XNUMX 월 Subsurface Views, 우리는 다음에 대해 ATA (Average Time-Amplitude) 플롯을 사용하는 방법에 중점을 두었습니다.
- 배경 소음 수준 정량화
- GPR 침투 깊이 결정
- 깊이에 따른 GPR 신호 감쇠 분석
이 기사에서는 ATA 플롯의 힘에 대해 계속 살펴 봅니다. 전송 펄스에 대한 통찰력을 제공하고 일관된 시스템 소음 및 전파를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
전달 된 펄스
ATA 플롯에서 가장 높은 진폭 신호는 일반적으로 직접 파입니다. 이 신호는 송신기에서 수신기로 직접 이동합니다. 어떤 경우에는 직접 신호가 수신 전자 장치가 수용 할 수있는 최대 값을 초과하여 기록 된 피크 전압이 실제 값보다 작을 수 있습니다. 이를 신호 클리핑이라고합니다. 피크 수신기 감지 수준을 알고있는 경우 ATA 플롯은 전송 펄스 (그림 1)가 잘리는 지 여부를 빠르게 나타냅니다. 그림 1의 예는 +/- 50 밀리 볼트의 피크 기록 범위를 갖는 수신기의 신호를 보여줍니다. 50mV를 초과하는 신호는 플롯에서 볼 수 있듯이 "클리핑"됩니다.
클리핑 된 전송 펄스는 배경 빼기 필터 (높은 진폭 전송 펄스에 의해 마스킹 된 약한 신호를 표시하는 데 사용됨)의 사용에 영향을 미칠 수 있습니다. 데이터가 잘 리면 클리핑 영역의 대상 응답이 감지되지 않습니다. 이 효과를 종종 송신기 블랭킹이라고합니다. 얕은 반사경이 주어진 조사에 관심이없는 경우 클리핑 된 전송 펄스가 허용됩니다.
완전한 바이 스태틱 GPR 시스템의 경우 두 GPR 안테나를 더 멀리 이동하여 클리핑을 줄이거 나 제거 할 수 있습니다. 다른 접근법은 송신기 전력을 줄이거 나 수신기 이득 (따라서 수신기 감도)을 줄이는 것입니다. 이러한 모든 옵션은 사용자가 각 안테나를 독립적으로 이동하거나 송신기 전압을 조정하거나 수신기 게인을 변경할 수있는 최신 pulseEKKO® 시스템에서 사용할 수 있습니다 (새 울트라 수신기의 경우). NOGGIN®, LMX® 및 CONQUEST®와 같은 GPR 시스템에는 고정 된 간격으로 안테나가 있으며 시스템이 지상에있을 때 신호가 잘리지 않도록 설계되었습니다.
일관된 노이즈
GPR 시스템의 도전적인 측면 중 하나는 시간 불변 코 히어 런트 노이즈의 존재입니다. 이러한 신호는 GPR 시스템 자체 내에서 생성되며 전자 장치 내부 또는 관련 케이블 및지지 구조를 통해 이동하는 신호와 관련됩니다. 극단적 인 경우 레이더 섹션에서 일정한 대역으로 나타나고 모든 지하 응답을가립니다.
ATA 플롯은 시간 (및 공간적으로) 일관된 노이즈 수준을 평가하는 데 매우 유용합니다. 서로 다른 깊이와 공간 위치에서 타겟으로 상당한 양의 변화가있는 횡단을 따라 데이터를 수집 할 때 ATA 플롯은 부드럽게 감소하는 응답을 나타내야합니다. 감쇠 응답 곡선에 국부적 인 피크가 있다는 것은 일관된 노이즈를 나타냅니다.
그림 2는 안테나 근처의 금속 케이블에서 이동하는 신호로 인해 단면에 걸쳐 주기적 밴딩 형태의 일관된 시스템 잡음의 예가 포함 된 ATA 플롯을 보여줍니다.
이러한 일관된 신호를 줄이기 위해 배경 빼기가 자주 사용되며 좋은 경우 10 ~ 100 배의 노이즈 감소를 달성 할 수 있습니다. 심각한 GPR 조사에서 목표 응답은 일반적으로 직접 파 신호보다 10 ~ 100,000 배 더 작기 때문에 배경 빼기는 최적의 결과를 얻기위한 완전히 신뢰할 수있는 접근 방식이 아닙니다. 약한 신호는 여전히 노이즈에서 손실 될 수 있으며 배경 제거는 상대적으로 평평한 반사경을 줄이거 나 제거합니다.
시스템 설계 및 구성 요소 조립에 대한 세심한주의는 이러한 유형의 소음을 최소화하는 가장 좋은 방법입니다. 일반적으로 신규 GPR 구매자에게 시스템을 선택할 때 일관된 시스템 노이즈 수준을 평가하고 배경 빼기 필터링을 사용하지 않고 데이터를 검토하도록 지시합니다.
에어 웨이브
GPR 신호가 배경 소음 수준까지 감쇠되면 나무, 건물, 천장 (건물 내부에서 GPR 측량을 수행 할 때) 및 캐노피와 같은 표면 위의 물체에서 반사되는 신호를 볼 수 있습니다. 신호가 빛의 속도로 공기를 통해 이동하기 때문에 이러한 반사를 "공기 파"라고합니다. 공기 파는 일반적으로 시간 창이 침투 깊이보다 훨씬 클 때 나타납니다 (그림 3).
ATA 플롯에서 나중에 진폭 이벤트가 실제 지하 반사기로 판명되는 경우가 있습니다 (그림 4). ATA 플롯의 큰 이점 중 하나는 GPR 단면에 나타나는 신호의 상대적 진폭을 평가할 수 있다는 것입니다. 해석의 일환으로, 깊고 약한 신호가 실제 지하 표적이 될 가능성을 가늠할 수 있습니다.
여기서는 설명하지 않겠지 만, 시변 이득 함수를 적용하기 전과 후에 섹션의 ATA 플롯을 표시하면 약한 신호가 강하게 증폭 될 때 최종 단면의 신뢰성을 평가하는 데 도움이됩니다.
맺음말
ATA 플롯은 처리 모듈 의 EKKO_Project ™ 소프트웨어. 이러한 유형의 처리는 사용자가 GPR 데이터를 최대한 잘 해석 할 수 있도록하는 강력한 도구를 제공합니다. 노이즈를 실제 지하 반사체와 구별하는 능력은 항상 결정하기 쉽지는 않지만 최종 사용을 위해 GPR 데이터의 가치가 향상된다는 것을 의미합니다. 모든 사람의 진정한 가치는 데이터의 오해를 피하는 것입니다. ATA 플롯 및 기타 강력한 해석 도구에 대해 자세히 알아 보려면 당사에 문의하거나 데이터 분석에 대한 온라인 비디오 중 하나를 참조하십시오.
