9267

средней линии трассы влево и вправо в зависимости от значения выборки в каждой точке трассы, при этом положительные полуволны сигналов закрашиваются цветом, соответствующим максимальному положительному уровню выбранной цветовой шкалы (рис.4.2).

Плотностной профиль - вид отображения профиля, при котором трассы расположены вертикально, вплотную друг к другу, и рисуются вертикальными линиями. Цвет в каждой точке линии зависит от амплитуды соответствующей выборки трассы согласно выбранной шкале (рис.4.3).

Маркер - отличительный признак трассы профиля, обозначающий уникальность данной трассы и данной точки маршрута зондирования.

Маркеры служат для привязки профиля к ориентирам на местности или расставленным пикетам (рис.4.3).

4. Примеры отображения радиолокационных данных.

Рис. 4.1. Пример отображения трассы.

10

Рис. 4.2. Пример отображения волнового профиля

(в черно-белой шкале цветов).

Рис. 4.3. Пример отображения плотностного профиля

(в черно-белой шкале цветов).

11

5. Настройка георадара.

5.1.Подключите к георадару необходимую антенну, аккумулятор, и

компьютер с программой “Prism for Windows”

5.2.Включите компьютер и запустите программу. Войдите в пункт Радар/Старт. Установите антенну в рабочее положение и включите радар.

5.3.После вхождения в Старт/Установки на экране появится диалоговое окно настроек георадара. Слева в окне расположено меню управления радаром, а справа в небольшом окне - принимаемые трассы,

которые постоянно сменяют одна другую. Снизу под сигнальным окном выводится вспомогательная информация и некоторые рекомендации.

Рис. 5.1. Диалоговое окно настроек георадара

После выставления всех необходимых параметров настройки георадара и выбора директории, в которую будут записываться получаемые при зондировании файлы, можно приступить к зондированию.

12

6. Проведение радиолокационного зондирования.

Порядок проведения георадиолокационных исследований состоит из четырех этапов, первые три из которых натурные, а последний камеральный.

Первым этапом исследований являются рекогносцировочные работы на объекте обследования, в ходе которых, расставленными пикетами намечаются маршруты георадарных профилей и измеряется их протяженность.

Вторым этапом производится выбор рабочей антенны исходя из поставленной задачи и требуемой глубины зондирования. Антенна устанавливается в начало георадарного профиля - нулевую точку, в которой производится тестирование прибора и калибровка антенны.

На третьем этапе по мере прохождения георадарного профиля,

производится фиксирование выборок и привязка профиля маркерами, а по завершению профиля полученные данные заносятся в память переносного компьютера “Notebook” до обработки в камеральных условиях.

Четвертым этапом, после преобразований по времени прохождения импульса, скорости прохождения импульса, отфильтровывания сигнала

(удаление звона и других посторонних отраженных шумов), как результат проведенных георадиолокационных исследований получаем радарограмму с отображением плотностного или волнового профиля в цветной или ч/б

шкале.

7. Результаты радиолокационного зондирования.

После того, как в результате зондирования был получен георадарный профиль, нужно загрузить файл данных зондирования и вывести его на экран, программа отобразит данные в виде плотностного профиля (рис. 7.1)

в отдельном окне, снабженном стандартными для Windows аттрибутами в правом вехнем углу. В левом верхнем углу окна выводится имя файла.

13

Рис. 7.1. Рабочее окно вывода профиля

Радиолокационный профиль снабжен вертикальной и горизонтальной шкалами, вертикальная шкала сделана подвижной для установки нулевой точки. Справа от профиля расположены две вертикальные колонки для настройки изображения полученного результата. Верхняя колонка предназначена для выбора цветовой палитры отображения профиля, а

нижняя - используется для регулировки контрастности изображения.

8. Обработка данных зондирования.

Целью обработки является выделение полезных сигналов и подавление шумов, помех и неинформативных сигналов. Поэтому, прежде чем приступить к обработке, необходимо определить параметры, которые

14

различны у сигналов и помех. Это могут быть амплитудные, траекторные или спектральные характеристики.

Как известно, при пересечении профилем дифрагирующих целей, таких как трубы, кабели, камни, археологические объекты, зоны резких изменений свойств грунта, сигналы от них на профиле имеют форму гипербол.

Ниже приводятся описания процедур обработки:

-горизонтальный ФНЧ – фильтр низких частот, действующий вдоль профиля, по ходу движения антенны. Предназначен для подавления быстроменяющихся сигналов в профиле и выделения медленноменяющихся сигналов (например от границ слоев);

-горизонтальный ФВЧ – фильтр высоких частот, действующий вдоль профиля, по ходу движения антенны. Предназначен для подавления протяженных по профилю сигналов сигналов (от предметов, труб);

-удаление звона – данная процедура может подавить горизонтальные линии, не меняющие своей интенсивности и временного положения,

маскирующие настоящие отраженные сигналы;

Рис. 8.1. Пример действия процедуры удаления звона. Слева – исходный профиль, справа – результат.

- косинусный полосовой фильтр – полосовой фильтр, действующий вдоль трассы. Предназначен для подавления низкочастотных помех и высокочастотных составляющих сигнала;

15

Рис.8.2. Пример действия спектральной процедуры. Слева – исходный

профиль, справа – результат.

-режекторный фильтр - применяется для подавления узкополосной помехи на фоне широкополосного сигнала при перекрытии спектров сигнала;

-АРУ - автоматическая регулировка усиления – автоматическое усиление сигнала в пределах ширины окна в каждой отдельно взятой трассе,

применяется для выравнивания уровня всех сигналов в трассе. В результате после обработки профиль выглядит как на рис. 8.3;

Рис.8.3. Пример действия процедуры АРУ. Слева – исходный профиль,

справа – результат.

- усиление – применяется для выравнивания амплитуд отраженных сигналов по трассе;

16

Рис. 8.4. Пример действия квадратичной функции усиления.

Слева – исходная трасса, справа – результат.

-реверс – процедура, которая производит перестановку трасс профиля задом наперед.

-огибающая – получение огибающей сигнала с помощью преобразования Гильберта, действует вдоль трассы;.

Рис. 8.5. Пример действия огибающей.

Слева – исходная трасса, справа – результат.

- топография – процедура, выполняющяя перестроение профиля в зависимости от рельефа местности зондирования;

17

Рис. 8.6. Пример действия процедуры топография. Слева – исходный профиль, справа – результат.

-Х-интерполяция - устранение влияния неравномерности скорости движения по профилю и заданного интервала между трассами.

-преобразование время-глубина – предназначено для перестроения исходного временного профиля в профиль глубин.

Рис. 8.7. Пример действия процедуры преобразования время-глубина. Слева – исходный профиль, справа – результат.

9. Формат файлов данных зондирования.

В программе “Prism” может использоваться как международный формат геофизических данных SEG-Y, так и собственный Radar Systems, Inc.

18

9.1.Формат файлов данных зондирования SEG-Y.

Вначале файла стоит заголовок, длиной 3200 байт, содержащий служебную информацию, далее следует заголовок, длиной 400 байт,

содержащий служебную информацию о данных, записи трасс, каждая из которых содержит заголовок, длиной 240 байт, и данные трассы. Смещение от начала файла до K-той записи трассы равно 3600+K*(240+S*2), где S –

количество выборок в трассе, K – номер записи трассы. После заголовка следуют данные зондирования, записанные последовательно, выборка за выборкой. Никаких разделительных знаков, символов, между выборками.

Каждая выборка представлена в виде числа, и занимает 2 или 4 байта. Таким образом, трасса, содержащая N выборок занимает (2 или 4)*N байт.

9.2. Формат файлов данных зондирования Radar Systems, Inc.

В начале файла стоит заголовок, длиной 256 байт, содержащий служебную информацию, далее следуют данные зондирования, записанные последовательно, выборка за выборкой, трасса за трассой. Никаких разделительных знаков, символов, между выборками и трассами нет. Каждая выборка представлена в виде числа и занимает 2 байта. Таким образом,

трасса, содержащая N выборок занимает 2*N байт. Смещение от начала файла до K-той трассы равно 256+K*S*2, где S – количество выборок в трассе, K – номер трассы.

10. Решение задачи послойного определения толщины и

диэлектрической проницаемости грунта методом

общей глубинной точки (ОГТ)

Одна из главных проблем, возникающих после снятия

радиолокационного профиля, – определение скорости распространения

19