平均迹线振幅（ATA）图的功效

抽签中所有痕迹的平均值 探地雷达 横截面显示了响应特性随时间的变化，并为用户提供了有关数据性质的见解和关键理解。
 

GPR线通常根据信号幅度以不同的颜色显示（图1a）。 但是，显示跟踪数据的最佳方法是将GPR数据绘制为摆动轨迹（图1b）。 摆动轨迹图将信号的幅度描述为从零幅度开始的偏移。

图1：

GPR线以可变颜色（灰色）轨迹（a）和摆动轨迹（b）绘制。 要创建ATA图，将所有迹线校正（c），然后平均为一条迹线（d）。

为了生成ATA图，对来自GPR线的所有迹线进行校正（也称为绝对值）以消除负信号幅度，并将所有信号显示为正幅度（图1c）。 然后，将整流后的迹线平均为一条迹线（图1d）。 整流数据的平均值意味着噪声和信号都包含在所得平均值中。

ATA绘图通常在其侧面绘有平均迹线（图2）。 X方向的时间和Y方向的幅度。 同样，由于GPR信号幅度具有如此大的动态范围，因此通常使用对数幅度标度绘制平均迹线幅度图。

1. 该图可用于评估和量化随机噪声以及GPR信号的穿透深度
2. 强调平躺的反射器； 倾斜或深度变化的反射器被平均
3. 时变的相干系统噪声将显示在ATA图中并且可以这样诊断
4. 该图显示GPR信号是否被截断
5. 幅度随时间的衰减曲线是衡量地面衰减的好方法
6. ATA幅度减小为将适当的时间增益函数应用于数据提供了指南

在本文中，我们重点介绍如何对a和e使用平均迹线振幅（ATA）图。

图2：

平均校正痕迹以对数标度绘制。 A和D =背景RF噪声，B =发射脉冲，C =衰减信号。 “ GPR渗透深度”是GPR信号衰减到RF本底噪声的深度。

GPR接收器在GPR发射器发射之前开始记录，从而仅导致数据中的背景射频（RF）噪声（图2和3中的A）。

GPR发射器发射后，ATA图中的最高幅度信号通常是GPR发射脉冲直接到达接收器； 该信号以光速在空气中传播（图2和3中的B）。 这被称为“直接空气波”。

在直接脉冲之后，到达接收器的GPR信号较弱，因为它们在穿过地下传播后已被衰减。 GPR信号在地面传播的越远，它们越弱并且到达的时间就越晚（图2和3中的C）。

在所有GPR信号衰减之后，接收机再次记录背景RF噪声（图2和3中的D）。

图3：

GPR接收到的信号类型的图示

GPR信号与背景噪声幅度相同（因此无法再区分）的深度定义为GPR“穿透深度”； 渗透深度根据材料的电特性而有所不同（图5）。

背景射频噪声

在GPR发射器发射之前，GPR接收器正在记录其带宽内的其他射频发射器（图2中的A）。 在图2的示例中，本底噪声约为0.004毫伏。

图100显示了0.03 MHz数据的ATA绘图示例，其背景随机噪声的变化范围是2至66 mV（强4倍），具体取决于RF环境-区域（通常是城市区域）具有许多强大的无线电发射器，其变化幅度很大可以产生比其他偏远地区或农村地区几乎没有RF发射器的信号强1000倍的信号。
高背景噪声会降低GPR穿透的深度。

图4：

ATA图显示了不同水平的背景射频噪声。

ATA曲线显示GPR幅度随时间衰减。 图5显示了100 MHz天线的极端衰减曲线。 红线非常缓慢地倾斜，表示低衰减和深GPR信号穿透。 实际上，在850 ns（约45米）处，信号仍然没有衰减到本底噪声。 这意味着如果他们设置更长的时间窗口，操作员将会更深刻地看到。 绿线显示较高的衰减，GPR信号迅速落入本底噪声本底，表明该位置的GPR信号穿透受限。

图5：

低（红线）和高（绿线）衰减曲线。