多利亚·库特鲁贝斯
国际雷达解决方案
介绍
蔓越莓在美国已经生产了近两个世纪。 它们是一种不寻常的作物，因为它们在沼泽中生长最好，沼泽由淡水和沙子、泥炭、砾石和粘土层组成。 几十年来，为了种植蔓越莓，洪水泛滥地区人为地创造了许多沼泽。 现在，出于环保目的，一些司法管辖区正在努力将以前的蔓越莓沼泽恢复到自然、原始的状态。
Radar Solutions International (RSI), Inc. 进行了一系列探地雷达 (GPR) 调查，以绘制四个不同的前蔓越莓沼泽地层，总面积超过 60 英亩。 从 GPR 调查中获得的地下信息被用作当地环境恢复计划的一部分。
调查方法
RSI 使用 Sensors & Software 的 NOGGIN® 250 MHz GPR 系统，并将其与亚厘米 GPS 同步，为我们的 GPR 导线提供实时地理参考 （图1和2）.
NOGGIN® 250 和我们的 GPS 的无缝集成使我们的现场工作人员能够非常高效地工作，使 RSI 人员能够专注于数据收集，而不是花时间建立调查网格。 我们发现，与以前的 GPR 服务提供商使用另一家制造商的旧 GPR 设备调查沼泽相比，我们可以在一天内收集五倍的数据。 使用 GPR-GPS 同步，这些沼泽中每个单元的最大线间距不超过 10 到 15 英尺 （图2）. 高数据密度为 GPR 线之间的条件提供了信心。
将 GPS 与 GPR 同步还节省了后处理时间，因为 GPR 线不必使用 GFP_Edit 实用软件组装成网格文件，因为它们的位置已经进行了地理参考。
NOGGIN® 的另一个优点是它允许实时“堆叠”GPR 信号，与旧 GPR 系统相比，增加了 GPR 的整体调查深度。
解释
在这个地点，最高振幅的反射发生在发生岩性变化的地方，例如在蔓越莓农场添加的沙子填充物和下面的原生泥炭层之间。 在主要泥炭层内也观察到低到高振幅的内部反射，这发生在淤泥/沙子含量突然变化的地方，可能是由洪水事件引起的 （图3）.
为了绘制岩性层的深度，有必要获得 GPR 信号通过饱和层的准确速度。 GPR 速度随矿物学和含水量而变化，通常通过将曲线拟合到 GPR 数据中的双曲线来提取。 然而，在这种情况下，GPR 数据中没有可使用的双曲线响应。
确定 GPR 速度的另一种方法是将已知深度的岩性层与 GPR 数据中的反射层相关联。 为此，使用手动螺旋钻在每个沼泽的 7 个位置钻取岩心 （图4和5）. 通过将岩心中观察到的岩性层与 GPR 数据中看到的反射层相关联，GPR 信号通过大部分饱和的砂/填充物和天然泥炭的速度被确定为约 0.235 英尺/纳秒。
使用 Sensors & Software 创建的 EKKO_Project™ (V5 R3) GPR 数据分析软件解释 GPR 横截面。 使用解释模块，我们能够识别和“挑选”归因于沙泥界面的层，以及泥炭底部与更深的冰川/沉积物质之间的界面。
RSI 将每个拾取层的深度提取为 GPR 项目报告电子表格 (CSV) 文件，并使用 Golden Software, Inc. 创建的 SURFER© 程序创建厚度和深度的等高线图。 （图4和5）.
成果
来自多个沼泽地的 GPR 解释结果表明，蔓越莓沼泽运行的时间越长，泥炭顶部的沙子就越厚。 通常，沙子的厚度在 1.5 到 3 英尺之间，但在某些地区，沙子的厚度超过 5 英尺 （图4） .
我们还观察到，通常泥炭在沼泽中心的厚度超过 16 英尺，在边缘逐渐变细到只有几英尺厚 （图5）.
总结
对前蔓越莓沼泽的 GPR 调查非常成功。 沼泽中的淡水具有低 TDS（总溶解固体）和沉积物，低电导率。 这使得 NOGGIN® 250 GPR 信号能够穿透超过 20 英尺的深度——在许多材料中并不典型的 GPR 深度。 RSI 发现的有关沼泽当前状态的详细信息证明对于开始将它们恢复到自然状态的计划过程非常宝贵。
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