提示:噪音,堆叠和DynaQ®
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提示:噪音,堆叠和DynaQ®

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限制GPR信号渗透到地面的深度的因素之一是来自其他射频发射器的随机背景噪声,例如,无线电和电视台,手机塔和调查区域内的无线电通信。 GPR的“穿透深度”定义为地面材料将GPR信号衰减至与背景本底噪声相同水平的深度,在该点上它们不再与噪声区分开(图1,左) )。 这意味着,如果可以降低随机本底噪声,则可以检测到更多隐藏在噪声中的更深的GPR信号(图1,右)。

图1
左图–“穿透深度”是GPR信号衰减到背景本底噪声的深度。 正确–堆叠GPR迹线可以降低本底噪声,从而增加穿透深度,从而可以检测到更深,更弱的GPR信号。

可以通过堆叠GPR数据迹线来降低本底噪声。 换句话说,在地面上的每个采集点,都采集了多个GPR迹线。 然后将这些迹线平均,然后保存平均迹线。 平均迹线的噪声较小,从而增加了信噪比,从而增加了穿透深度(图2)。

自1980年代初以来,Sensors&Software GPR系统已具有将数据迹线堆叠多达2048次的功能。 在GPR轨迹被堆叠,平均并保存之后,操作员可以设置所需的堆叠数量并移动天线。

图2
多次堆叠走线并保存平均走线可降低平均走线中的噪声量(显示为红色信号)。 堆叠的GPR迹线越多,噪声越低,GPR信号越好,并且穿透深度越深。

那时,用户面临的挑战是优化堆栈数量以达到GPR系统的移动速度。 堆叠太少会降低获得更大穿透深度的可能性,而堆叠过多会降低测量速度,迫使用户确定最佳堆叠间隔。 遵循将复杂化为简单的座右铭,我们在2005年引入了Dynamic Quality技术(即DynaQ®),从而消除了客户通过动态自动确定最佳堆叠来自行选择堆叠数量的要求。

你们中的大多数人都将DynaQ®视为GPR数据图像下的彩色滚动条,在您收集GPR数据时会随之跟踪(图3),但是这种简单的彩色滚动条背后具有一些强大的技术,可减少随机噪声,提高数据质量和增加渗透深度。

图3
在所有带有里程表轮的Sensors&Software GPR产品上都可以看到的DynaQ®条在收集GPR线时滚动到GPR图像下方。 颜色表示堆叠数。

使用DynaQ®,GPR系统会连续堆叠,直到里程表指示系统已移动一个步长,并且系统需要开始收集新的迹线为止。 在速度较慢的情况下,系统在里程表触发之间的堆叠时间要比在速度较高的情况下堆叠的时间多,但它始终会收集可能的最大堆叠数(图4)。

图4a

 

图4b

 

图4c

 

图4d
使用DynaQ®,可以在“步长”距离上连续收集迹线(对于所示的Noggin 5,为250厘米)。 当GPR系统快速移动(4a和4b)时,在每个步长中收集的迹线更少(在此示例中,1a中有4条迹线,而2b中有4条迹线)。 将每个步长中的迹线取平均值(堆叠)并保存平均迹线。 当GPR系统移动速度变慢(4c和4d)时,可以收集并平均更多的迹线。 具有较高堆栈数(4c和4d)的走线会产生保存的走线,且噪声较小(红色信号)。 这些示例均显示相对较少的堆栈数。 传感器和软件GPR系统最多可以收集2048个甚至65,536个堆栈,这些数字很难用简单的插图描绘出来。

因此,如果您想深入了解,请记住一种简单的策略是放慢速度,让DynaQ®发挥作用。 多次堆叠数据迹线,降低本底噪声并增加穿透深度。

DynaQ®是我们所有使用里程表的GPR系统的标准-脉冲EKKO®,NOGGIN®,CONQUEST®,FINDAR®和LMX®。

通过推出能够堆叠多达100次的NOGGIN®Ultra 65,536,我们进一步增强了DynaQ®功能,以利用这种额外的堆叠功能。 DynaQ®的新颜色-紫色,浅绿色和深绿色-分别代表超过511、2049和8192的堆栈,使您可以看到达到Ultra堆栈级别的时间。

DynaQ®是传感器和软件产品的众多独特功能之一,可帮助您获得最佳数据质量,而无需担心数据收集过程中的复杂设置。

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