地質雷達0-SIR-3000用戶手冊

1、TerraSIRch SIR-3000 用戶手冊美國地球物理測量系統(tǒng)公司iTerraSIRch SIR-3000 用戶手冊 1第一部分 介紹 11.1 儀器配置 Unpacking Your System 11.2 概述 General Description 1硬件連接 Hardware Connections 1第二部分 啟動和設置 TerraSIRch 62.1 硬件設置 Hardware Setup 62.2 系統(tǒng)啟動與顯示 Boot-Up and Display Screen 8數據顯示窗口 Data Display Windows 92.3 系統(tǒng)模式和菜單：概述 System Mo

2、des and Menus 10系統(tǒng)菜單 SYSTEM 10采集菜單 COLLEC.T 12雷達 Radar 12掃描 SCAN 13增益 GAIN 15信號位置 POSITION 16濾波器 FILTERS 17回放菜單 PLAYBACK Men.u 18掃描 SCAN 18處理 PROCES.S 19輸出菜單 OUTPUT Men.u 19顯示 DISPLAY 19數據傳輸 Transfer 202.4: 命令欄 Command Bar 20參數設置模式 In Setup Mode 20運行模式( In RUN Mode) 22第三部分 TerraSIRch 設置采集參數 243.1: 二

3、維采集參數設置 24第一步：系統(tǒng)啟動 24第二步： 檢查參數 24打開參數設置文件 Load SETUP 24測量輪標定 Survey Wheel Calibration 25測量輪的缺省設置： 26檢查時間窗口 Check RANGE 27檢查掃描數 / 單位距離 Check SCN/UNIT 27檢查增益 Check GAIN 28第三步：資料采集 283.2 TerraSIRch 模式下設置參數采集單個文件以做三維測量 29第一步：系統(tǒng)啟動。 29第二步：檢查采集參數樹下的各個參數。 29打開參數設置表 Load SETUP 29檢查測量模式 Check MODE 29檢查時間窗口 Ch

4、eck RANGE 29檢查掃描率 Check RATE 29檢查增益 Check GAIN 30第三步：采集數據 303.4 點測參數設置 Setting Up for Point Data Collection 30第一步，系統(tǒng)啟動。 30第二步：檢查采集參數樹下的各個參數。 30打開參數設置表 Load SETUP 30檢查測量模式 Check MODE 30檢查時間窗口 Check RANGE 31檢查掃描率 Check RATE 31檢查增益 Check GAIN 31檢查疊加 Check STACKING 31第三步 : 點測測量 31第五部分 數據傳輸與文件維護 325.1通過U

5、SB連接線傳輸數據文件到 PC機325.2 通過外部閃存卡傳輸數據文件 325.3通過USE盤、移動硬盤傳輸數據文件 335.4 刪除數據文件 33A.1: 系統(tǒng)硬件 34附錄 E: 天線參數列表 36E.1: 預設參數 36E.2:舊式天線，特殊天線的參數列表 38附錄 G: 在 PC 機上安裝微軟 ActiveSync 軟件 42第一部分 :使 PC 機能夠識別 SIR-3000 設備。 42第二部分 :安裝微軟的 ActiveSync 47第三部分 : 配置微軟 ActiveSync 軟件 483第一部分 介紹本手冊既適用于地質雷達新用戶，也適用于有經驗的老用戶。該手冊既可作 為一本參考

6、書，又可作為一本教材。無論你是否具有一定的地質雷達使用經驗， 我們都建議你仔細閱讀本手冊的每一部分。地質雷達的理論知識請參考附錄F，地球物理參考手冊列表。地質雷達系統(tǒng)使用中遇到問題時，請聯(lián)系 GSSI 的技術支持，工作時間為美 國東部標準時間星期一到星期 五上 午 9 點下午 5 點 , 聯(lián) 系電 話： 1-800-524-3011, 或者 （603） 893-1109 （ 國際） 。1.1 儀器配置 Unpacking Your System感謝您購買和使用 GSSI 公司的 TerraSIRch SIR 3000 地質雷達系統(tǒng)（簡稱 SIR-3000）。包裝箱內有一份裝箱單，據此清點儀器，

7、如果發(fā)現儀器部件在運輸 過程中缺失或者損壞，請立即聯(lián)系銷售代理，以便我們能及時幫你解決問題。SIR-3000 包含以下幾個部件：主機、運輸箱、電池兩塊、室內電源適配器、 操作手冊。天線、電纜和室內后處理軟件不包括在以上項目中，需要另外購買。1.2 概述 General DescriptionSIR-3000 為便攜式單通道地質雷達，用途廣泛。 SIR-3000 各組件描述如下。 地質雷達主機外部主要組件：鍵盤、彩色SVGA顯示屏、連接面板、電池插槽、指示燈。 你可以在屏幕上實時地觀測探測資料或者回放顯示資料。 遮陽板需 另外購買， 在陽光下查看資料文件利用遮陽板觀測效果會更好。 顯示屏幕長時間

8、 受陽光曝曬，溫度會升高并且顯示清晰度降低。電池插槽在主機正下方，所用電池為 10.8V Lithium-Ion 可充電電池。充滿 電后，電池可使用 3小時左右。電池充電方法為：使用選配的電池充電器充電； 或者把電池放在主機的電池插槽內， 連接室內電源適配器， 并使主機處于待機模 式。電池充電時間約 4-5個小時。在使用電池時，請確保蓋好電池插槽蓋，以免 灰塵或者臟東西進入儀器系統(tǒng)內部。硬件連接 Hardware ConnectionsSIR-3000 主機背部兩排接口和一個記憶卡插槽。下排位天線 / 大線接口；頂 排接口從左到右依次是：交流電源，串口（ RS232），以太網，USB-B US

9、B-A 記憶卡插槽。AC Power Serja|)/0EthernetSB BUSB WennorVCard天線接口 Antenna Connector :系統(tǒng)背部有一個19針母口為天線接口，用于連接 控制電纜。天線接口有五個寬度不等的金屬槽，以保證儀器電纜和主機連接正確。旋轉電纜接頭(公口)至主機天線接口上的紅線處，這樣電纜就連接到了 地質雷達主機上。電纜只能用手輕輕地擰緊；不要使用扳手擰，因為它會損壞這 些接口部件。關閉系統(tǒng)電源后，才能連接、拆卸儀器電纜和天線。連接或者拆卸天線前必 需拔掉室內電源，并且從電池插槽中去掉儀器電池。 在SIR-3000處于睡眠(待機) 狀態(tài)下，建議用戶不要更

10、換天線。交流電源AC Power：連接交流電源適配器，可以運行儀器系統(tǒng)。110-240伏特、47-63赫茲。串口 Serial I/O (RS232):這是標準串口，連接通用雷達 GPS該串口也可以連 接結構掃描光學編碼器小車(Structure Scan Optical barcode reader cart )。網絡接口 Ethernet :利用網絡接口，SIR-3000系統(tǒng)可以連接到網絡或者其它設備 上，用于軟件升級。USB-餉USB-磁口：用于連接各種US外圍設備，如鍵盤、US盤。USB-B口用于 軟件升級、數據傳輸。USB-Aq用于外接USBS盤，進行采集操作；或者外接USB 盤、移

11、動硬盤用來傳輸數據文件。記憶卡Memory Card:利用閃存卡、US盤、IBM微硬盤，把數據文件傳輸并保存 到個人計算機上，便于進一步處理分析。這些存儲設備與照相機，MP播放器，攝像機這些數字裝置中的卡類型相同。 數據存儲卡的容量完全取決于所選記憶卡 的儲存容量。由于雷達文件有可能為幾個兆字節(jié)，因此建議使用大容量卡。系統(tǒng)打開之前在記憶卡插槽上若沒有插入記憶卡，則測量數據文件自動保存在內置卡上。利用USB盤或者閃存卡把數據文件傳輸到計算機上。SIR-3000內置卡容量為1GConnector PanelHelpFunction KeysPower ndicatrLightCollect Ind

12、icator LightPowerEnter/Arrow PadInsert MarkRun/StcpBattery Slot鍵盤Keypad:在主機面板上的鍵區(qū)有15個按鈕和兩個指示燈。 注釋：Conn ector Panel 連接面板，Power In dicator Light電源指示燈，Power 電源，En ter/Arrow Pad 選擇健/上下左右鍵（箭頭），In sert Mark 插入標記鍵Collect In dicator Light采集指示燈，Run /Stop 運行/停止鍵，Help 幫助，Fun ction Keys 功能鍵，Battery Slot 電池槽。電源P

13、ower：當連上電池或交流電時，系統(tǒng)會自動開機，并進入系統(tǒng)主界面。地 質雷達系統(tǒng)SIR-3000主界面上有六個采集模式，按功能鍵按鈕進入相應的模式； 在任何一種模式下雙擊電源按鈕，然后再按一次電源按鈕后，系統(tǒng)會自動啟動并 返回到TerraSIRch主界面。在主界面狀態(tài)下按電源按鈕，SIR-3000地質雷達進入操作系統(tǒng)Win dowsCE. net,建議不要這樣操作地質雷達系統(tǒng)；一旦進入Win dowsCE .ne係統(tǒng), 有兩種方法可以進行，第一種方法關閉電源后重新接通電源，系統(tǒng)進入主界面； 第二種方法是在系統(tǒng)中找到SIR-3000采集軟件，按選擇鍵Enter返回主界面。在任何一個模式下點擊電源

14、按鈕，系統(tǒng)將處于待機狀態(tài)，隨時準備用于探測 工作；再按一次電源按鈕，系統(tǒng)自動返回先前的模式下。電池充滿后可以待機幾周。徹底關掉系統(tǒng)的唯一方法就是去掉電源。如果儀 器使用電池，當電池功率降低時電源指示燈將發(fā)綠光。（If you are running on battery power, the Power Indicator Light will flash green when you are low on battery power.）。TerraS I RchSIRpOOOEnglishTerraSiRefiConcrete ScanStruclLfrtFUtility ScanCoolo

15、gyQuick 30 |TerraSIRch SIR-3000 主界面選擇健/上下左右鍵Enter/Arrow Pad :這五個按鈕位于電源按鈕下方。中間為 選擇鍵Enter。利用這些鍵可以訪問菜單樹（menu tree ）。通過上下鍵（Up or Down）加亮菜單樹下的各菜單選項，左右鍵（Left Or Right ）可以關閉、打開當前的菜單樹。在某些菜單選項下，點擊選擇鍵Enter彈出一個對話框來設置參數。例如，設置數據采集模式的方法：在 Collect Radar Mode加亮時按選擇鍵 Enter彈出一個對話框，包含三種模式Time （連續(xù)測量）、Distanee （測量輪測 量）、

16、Point（點測），利用上下鍵加亮其中一個選項Distanee，按Enter鍵來查看 選項的參數情況，按Right（右）箭頭確定該選項參數，對話框自動關閉。插入標記Insert Mark :該按鈕位于Enter/Arrow pad 下。在系統(tǒng)主界面上，點擊標記鍵切換測量單位為米制、英制。系統(tǒng)會自動 記錄選定的測量單位，不用每次都選擇單位。只有在系統(tǒng)主界面上才能 利用標記鍵切換測量單位。在數據采集期間點擊標記鍵，儀器系統(tǒng)自動在數據剖面上加一個用戶標 記（user mark）。數據窗口中的用戶標記為白色長虛線。如果沒有測量 輪，可利用用戶標記來標記距離信息，并利用后處理軟件RADA進行處理; 或者

17、利用用戶標記來標注電線桿、樹，凹坑等障礙物的位置。運行/停止Run/Stop :該按鈕位于Insert Mark 按鈕下。在COLLECT>R數據采集 狀態(tài)下按 Run/Stop 按鈕，系統(tǒng)停止數據采集并出現一個十字光標線； 再點擊該按 鈕會關閉數據采集文件， 系統(tǒng)彈出一個對話框， 詢問是否要保存數據文件； 按右 箭頭保存文件， 按左箭頭不保存文件。 在參數設置模式下點擊該按鈕時系統(tǒng)會重 新初始化增益函數、利用自動司服器自動尋找信號位置 / 地面位置參數。這將重 新設置/ 調節(jié)天線信號的增益，并減小信號消波的可能性。幫助Help :幫助按鈕Help位于Run/Stop下面。只能在Terr

18、aSIRch主界面屏幕上查 看幫助，點擊Help按鈕，屏幕上彈出主題幫助菜單”SIR-3000 HELP/table ofcontents ”。使用Mark按鈕加亮超級連接，并使用Enter鍵切換到幫助主題。按 Run /Stop鍵，儀器系統(tǒng)返回到前一個幫助屏幕。 按幫助Help鍵，系統(tǒng)關閉或者打 開幫助。功能鍵Function Keys :這六個按鈕位于屏幕下面。在SIR-3000主界面下，點擊 六個功能鍵的任何一個，系統(tǒng)就會進入相應的采集模式下。5第二部分啟動和設置TerraSIRch第二部分介紹儀器各部件的連接方法， 設置土地測量TerraSIRch模塊中各菜 單和函數。在TerraSI

19、Rch模式下可以設置各種參數并使用所有數據采集方法。 2D 數據文件可以傳輸到個人計算機上，并利用 RADA軟件進行處理。2.1 硬件設置 Hardware SetupSIR-3000硬件設置很簡單。GSS天線的連接方法都相同，控制電纜的公口、 母口上插槽標記非常明顯，連接簡單。下面以400MHz型號5103）天線為例介紹操 作步驟如下：1.天線頂部有兩個立板（如下圖），用于調節(jié)測量拉桿的角度，并用兩個可拆 卸插頭把拉桿固定在天線上。6天線連接面板(Antenna connector panel)2把儀器電纜母口與天線連接，把電纜公口與SIR-3000背部的天線接口相連接, 保障電纜接口扣住主

20、機接口的紅線，把兩個保護帽扣在一起。#標記線接頭連接在天線的標記接口( MARK port);把測量輪電纜連接到天 線頂部的測量輪接口( SURVEY port)。三角板朝下以便保護測量輪編碼器。如果你購買了 SIR-3000市政管線掃描系統(tǒng)UtilityScan System ，有關手推 車、測量輪的安裝方法，請參閱附錄 C: SIR-3000手推車的安裝。結構掃描系統(tǒng) 的安裝方法請參考相關資料。3連接電源。把電源(電池或交流電源適配器)連接到 SIR-3000上，系統(tǒng)就自 動啟動。如果進行測量，則需要把主機、電纜、天線、標記線、測量輪都連接好 后，再連接電源；如果只是回放、傳輸數據文件則可

21、以直接連接電源。78TerrgSIRcft Concrete StractureUtilityGeofogyScanttHi ScanScanScan2.2 系統(tǒng)啟動與顯示 Boot-Up and Display ScreenSIR-3000啟動后會進入引導屏/主界面“TerraSIRch SIR-3000”（如下圖） 功能鍵Function Keys分別對應其上方的六個圖標。第一個是TerraSIRch。TerraS I RchSIR-3000曲按住標記按鈕Mark在英制、公制（米制）之間切換，選擇測量單位。土地測量TerraSIRch模式中可選擇并設置所有采集參數。而混凝土掃描Concre

22、teScan、結構掃描StructureScan、市政管線測量UtilityScan 、地質測量 GeologySca n等模式對采集參數進行了優(yōu)化，采用快速啟動引導方式（QuickStart guides）。點擊TerraSIRch按鈕后，屏幕分為三個窗口，屏幕底部有 6個命 令，在命令欄正上方會有一個藍色滑動條滑動 2次。進入6種模式中的任意一種，想重新返回或者進入“ TerraSIRch SIR-3000 ” 引到屏/主界面，可以采用兩種方法：連續(xù)點擊電源按鈕兩次再點擊一次；或者 采取斷電方式拔掉電池或者電源線并重新接通電源，重新開機即可進入主界面。其它模式的信息，請參考第6部分。數據顯

23、示窗口 Data Display WindowsO-Scope（右側窗口）：在屏幕右側的窗口內以示波器（O-Scope）方式實時顯示- 根（道）雷達掃描信息（上圖）。在數據采集參數設置模式下，移動天線時該示波 器實時地顯示單根掃描信號。沿屏幕向下，時間（深度）增加。彩色色棒（顏色表）位于窗口底部，借以表示反射信號的振幅大小和相 位信息。采用顏色表和顏色對比表可以調節(jié)掃描信號的顏色及其分布表。Main Display （center）主窗口（中間）：該窗口位于整個屏幕中間，以線掃描方式連續(xù)顯示雷達剖面。在該描述圖中用相應的顏色表示各單根掃描，按順序把相鄰的一根根掃描信號繪制成一幅連續(xù)的掃描剖面圖

24、。主窗口左側的垂直刻度顯示時間、深度；主窗口自動滾屏，新的掃描將在窗口右邊顯示，數據將從右邊滾動到左邊。Comma nd Bar （bottom）（命令欄（底部）：屏幕底部為命令欄，用功能鍵選擇相應 的命令/功能，并能在這些功能間自由切換。通過功能鍵來激活這些命令。第2.4 節(jié)將介紹不同模式下的命令。Parameter Selection （left）參數選擇（左側窗口）：主窗口左邊是參數選擇樹窗口，以查看各種命令、設置有關參數、輸入文件名信息。該樹具有Win dows風格。SIR-3000參數設置有4大菜單：采集COLLECT回放PLAYBACK輸出OUTPUT 系統(tǒng)SYSTEM2.3系統(tǒng)模

25、式和菜單：概述 System Modes and MenusSIR-3000參數設置有4大菜單：采集COLLECT，回放PLAYBACK輸出OUTPUT, 系統(tǒng)SYSTEM首先介紹系統(tǒng)菜單。® (2? COLLECTSI QP* PLAYBACK田 QP* OUTPUT干 QP* SYSTEM系統(tǒng)菜單SYSTEM第一次使用SIR-3000時，或想改變某些系統(tǒng)參數，就需要首先進入系統(tǒng)菜單 加亮系統(tǒng)SYSTEM并按右箭頭鍵打開SYSTE菜單樹，顯示七個子菜單選項。? UNITS單位? SETUP設置? PAT H路徑? BACKLIGHT背景燈? DATE/TIME 日期/ 時間? BA

26、TTERY電池? LANGUAGE言? VERSION版本號E QP SYSTEMa (T UNITS DEPTH foot 口 DISTANCE foot I VSCALE dep th SETUP RECALL 口 SAVE PATH NEWBACKLIGHT LEVEL 4 DATE/TIME0 DATE 口 TIME BATTERY STATUSB QP LANGUAGE ENGLISH3 0? VERSIOND SHOWcy單位Units深度和水平距離單位：英制或米制，以及合適的比例尺。使用高頻天線掃描 18英寸厚的混凝土，可選擇用英寸顯示深度，用英尺顯示水平距離。在 SYSTEMU

27、NITS VSCAL（垂直比例刻度）下，可以選擇用深度depth或時間time 來顯示，后者記錄并顯示電磁波在地下傳播的雙程時間，單位（n s）。設置Setup利用菜單系統(tǒng)一 >設置一 >調用(SYSTEM SETUP RECALL命令可以調用廠 家預設的參數表信息、 先前用戶保存的設置參數。 利用菜單系統(tǒng) >設置>保存 (SYSTEMSETUP SAVE來保存目前所用的數據采集參數表(下文稱為設置)。在采集模式下選擇天線型號，選擇并調用正確的參數設置表。 廠家預設參數表不能覆蓋，用戶可以設置并保存 16種自定義參數表。自定義參數表為SETUP(到SETUP16 SET

28、UPS默認設置，包含了系統(tǒng)上次 所用采集參數。路徑Path數據文件保存路徑 /文件夾有兩種：公共文件夾、用戶自定義文件夾。公共文件夾中的每個文件以FILE加數字的形式命名。例如第一個文件命名為FILE001，第二個為 FILE002等等。 用戶自定義文件夾允許用戶設置文件夾和文件名。根據測區(qū)名稱設置文件 夾，系統(tǒng)在采集資料時自動設置文件名，導出文件后不用修改文件名。 創(chuàng)建用戶自定義文件夾的方法：選擇菜單系統(tǒng)-> 文件夾 -> 公共文件夾(SYSTEM->PATH->COMM下按選擇鍵Enter彈出一個文件夾對話框PATH包 含兩個選擇項目：COMMOMEW/利用上下鍵加

29、亮NEW再按右箭，彈出新建 文件夾(PATH - CREATE NEW對話框,帶有3個字母A和一組向上/向下箭頭。 通過上/下箭頭選擇第一個字母(A-Z)，利用選擇鍵Enter切換到下一個字 母。利用選擇鍵切換到最后一個字母，利用上下鍵可以增加一個字母 (A-Z) ， 或者刪除一個字母(空格)。選擇完畢后，利用右箭頭打勾確定。文件夾只 能由英文字母組成， 字母間不能有空格存在， 建議采用三個字母表示文件夾。 刪除文件夾：文件夾下所有文件后刪除后，才能刪除文件夾。首先利用菜單 系統(tǒng)-> 文件夾(SYSTEM->PATH選擇想要刪除的文件夾，其次選擇菜單輸出 ->傳輸->刪

30、除(OUTPUT-TRANSFER->DELETE)，彈出文件刪除窗口( Select Files to Remove)，利用上下鍵加亮選擇項選擇所有文件 ” select all files”，所 有文件名前面的復選框都打勾，再按右鍵刪除所有文件(Select Files toRemove)。在刪除菜單DELETE加亮時，按下選擇鍵En ter，彈出一個文件夾 刪除對話框(Select Files to Remove)，利用下箭頭加亮文件夾刪除選項(REMOVE PATH)，擇鍵Enter在選復選框上打勾，利用利用右箭頭確認刪 除。該文件夾就會刪除掉，并切換到缺省的公共文件SYSTEM

31、->PATH->COMMON背景燈 Backlight背景燈表示屏幕亮度，變化范圍 1-4， 4表示最亮。屏幕越暗越省電，電池使 用時間越長，因為屏幕顯示將會耗電。日期/時間Date/Time使用該菜單設置系統(tǒng)日期和時間，這些信息會保存在系統(tǒng)中；關閉系統(tǒng)或去 掉電池，系統(tǒng)的日期和時間信息不會丟失。測量時間信息自動寫入記錄文件中。電池 Battery該選項允許你檢查電池的剩余電量。 顯示的數值是電池剩余電量占整個電池 電量的百分數。使用室內電源適配器時，顯示為“外部電源( External PowerSupply)語言 LANGUAGE選擇廠家預裝的各種語言包。如果該系統(tǒng)目前沒有你想

32、使用的語言包，請聯(lián) 系GSS或者銷售代理，以便得到技術支持。版本 Versio n菜單系統(tǒng)-> 版本-> 顯示（SYSTEM->VERSION->SH來顯示地質雷達SIR-3000采集軟件的版本。-QP COLLECT采集菜單COLLECT? RADA雷達? SCAN掃描? GAIN增益? POSITION信號位置? FILTERS 濾波-RADAR 口 400 MHZ 口 T_RATE MODE DiEtance gps NoneB OP SCAN0 SAMPLES 512 FORMAT (bits) 16 口RANGE(nS 60 DIEL 10,00 RATE 1

33、00口SCN/UNIT 18+ 00"GAIN AUTO POINTS 3 aGPl(dB) -10口GP2(dB) 15 GP3(dB) 25-CP POSITION口 MTTOO OFFSET 25*00 SURFACE (%) 7.00 t “ FILTERS LP_IIR 800C hp71ir 100 口 FIR 0O HPJFTR 0D STACKING J 口 BGR RMVL 0雷達RadarRadar項下有四個子菜單選項： GSSI, T_RATE MODE和GPS天線型號GSSI Antenna :利用該菜單查看并選擇所用天線的中心頻率。利用SYSTEM->

34、SETUP->REC調用廠家預設參數后，SIR-3000雷達系統(tǒng)自動完成天線 頻率的選擇工作。如果采用低頻天線、低頻組合天線、或者其它型號的天線，貝U 選擇自定義選項CUSTOM天線發(fā)射率T_RATE: T_RAT是天線發(fā)射率，單位KHz最大為100KHz發(fā)射率越 高，數據采集的速度越快。然而對于一些舊型號的天線不能采用高速發(fā)射方式， 否則會出錯。天線發(fā)射率的問題，請參閱天線資料或給GSS技術支持打電話聯(lián)系。 型號為5100系列的天線（1.5 GHz, 400 MHz, 200 MHZ，可以設置該參數為100KHz 其它型號天線的參數設置，請參考附錄 E。注意：如果SIR-3000配備老

35、式天線、高功率天線，并重復地發(fā)出嘀嘀聲，為 高壓過載警告，表示T_RAT參數設置得太高了。長時間過載可能會損壞地質雷達 系統(tǒng)。降低天線發(fā)射率，直到嘀嘀聲停止。測量方式 Mode: 有三種測量方式： time （連續(xù)測量、自由測量）、 distance （測 量輪控制測量、距離測量）、 point （點測）。在地表復雜地區(qū)探測、或者進行深部探測時選擇點測。每次按下外部標記、 運行/ 停止按鈕（ Run/Stop ）時，系統(tǒng)就記錄一個掃描。然后把天線移動到 下一個測點位置，再按一次又得到一個掃描。按運行 / 設置（ run/setup ）功 能鍵彈出文件保存對話框，按右鍵保存文件，按左鍵不保才能文

36、件。連續(xù)測量方式表示地質雷達系統(tǒng)每秒鐘自動記錄一定數目的掃描信息。 地面 測點的多少取決于天線在地面的移動速度。設置掃描速率選擇菜單COLLECT->SCAN->RAT集速率（掃描數 / 秒）。 距離測量，需要采用測量輪來完成。 系統(tǒng)自動記錄每單位距離內的掃描信息。 這是最準確的數據采集方法，強烈建議盡可能用這種方式采集數據。三維測 量中必需使用測量輪控制測量方式。全球定位系統(tǒng)GPS GP有三個選項：NONE G30L CUSTO一般情況下GP參數為NONE表示關閉GP選項。如果系統(tǒng)要使用GPS則把GP連接到RS-232串 口上， 并且GP選項設置為G301或者CUSTOM如果使用

37、GSSI公司提供的G301型號的GPS 則參數為G30L其它型號的GPSW為自定義CUSTOM詳細信息請參考本手冊第七 部分。GSSI公司不提供G301型號以外的技術支持。掃描 SCAN掃描菜單下有六個子菜單：SAMPLES采樣點數）、FORMAT（格式、數據位 數）、RANGE（時間窗口、量程、范圍）、 DIEL （dielectric constant介電常數）、RATE（ SCANS/SECON掃描率、每秒鐘的掃描數）、SCN/UNIT（單位距 離內的掃描數）。采樣點數 SAMPLES:每根掃描曲線是由一組數據點組成， 數據點的多少稱為采樣點數 （ samples）， 采樣點數越多，掃描

38、曲線越光滑，垂直分辨率越好。儀器內預設了每根掃描曲線的采樣點數： 256，512，1024，2048，4096， 或8192。你可以從中選擇。采用4096或者8192采樣點數時，不能使用FIR濾 波器。采樣點數增加，使得掃描速率（COLLECT->SCAN->RAT下降，同時使得文 件所占空間增大。在多數情況下，GSS推薦采樣點數選擇512或 1024。地質調查或者極區(qū)測冰 則需要采用更多的采樣點數。格式FORMAT每個采樣點對應一定的采樣值，采樣值的存儲位數（格式）可以是 8位（bit ）或16位。16位具有較大的動態(tài)范圍，因而在大多數情況下推薦選擇 16 位存儲數據。 如果僅僅

39、是在現場采集數據， 只在屏幕上顯示而不用專業(yè)軟件做后 期處理，或者采樣點數很高時， 該參數選擇為 8位。采用16位記錄的文件是 8位文 件的 2倍大。時間窗口、量程、范圍 RANGErange 為時間窗口（納秒 ns） ，地質雷達系統(tǒng)記錄 電磁波反射信號的長度。 時間窗口與地質雷達信號的探測深度有直接關系， 時間 窗口越大則記錄的電磁波時間序列越長， 表示記錄的反射信號對應的地層界面越 深。注意：記錄長度是電磁波在地下介質傳播的雙程時間。因而 50納秒的量程表 示記錄中最深的反射信號來自于 25納秒深處。時間窗口越大，采樣點數也就要求越大。時間窗口的范圍： 5-8000納秒。 附錄B給出了各種

40、型號天線常用的時間窗口列表。介電常數DIEL （dielectric constant）:地下介質（材料）的介電常數，基本上 反映了雷達電磁波在地下介質中的傳播速度。如果所測介質的介電常數已知，直接在這里輸入該參數；在測量現場可以直 接將電磁波傳播的時間轉換成深度信息。介電常數大，電磁波在介質中的傳播速度小時間長， 地質雷達的穿透深度淺。 一般說來，水會提高介質的介電常數， 所以盡可能在干燥的介質上進行測量。 常見介質的介電常數和有關信息，請查閱附錄B介電常數的范圍：1-81。例如：空氣的介電常數為1,電磁波傳播速度為12英寸/納秒（inches/ns ）。 由于時間窗口為雙程時間，如果介電常

41、數設置為 1，在垂直方向上 1納秒相當于 6 英寸。電磁波每納秒傳播的深度與介電常數的平方根成反比。 水的介電常數為 81， 所以電磁波傳播速度的影響因子為9（ V81=9），電磁波每納秒傳播6/9英寸。掃描率RAT（ SCANS/SECOh每秒鐘時間內的掃描數）：該值是地質雷達系統(tǒng)每秒 鐘記錄在系統(tǒng)內存RAM中的掃描數。采用連續(xù)測量方式 , 則是每秒保存的掃描數。 采用測量輪測量方式，則應該把該數值設置得更高。如果該參數超過了天線發(fā)射率T_RATE口樣點數/掃描（SAMPLES/SCA的能力，則SIR-3000將自動把該值降低到最大容許值。假定天線發(fā)射率（T_RATE為100Khz,采用測量

42、輪測量并且采樣點數選擇為 512樣點數/掃描（samples/scan ），則掃描率（RATE每秒鐘的掃描數）應改設 置為 120。如果想要每英尺采集 60個掃描，并且天線移動速度超過了一英尺 /秒，則系 統(tǒng)就會尋找一些不可用的掃描信息，這稱為丟失掃描。SCN/UNIT（掃描數/單位距離）：每單位水平距離內的掃描數、測點數。 使用測量 輪測量時，該參數間接表示掃描間距。掃描間距（測點點距）小，水平分辨率高，但是文件所占計算機空間就大。 該參數表示每單位距離內系統(tǒng)采集到的掃描數。例如，采用英制時設置該參 數為12,表示在每英尺內采集到12個掃描信息，測點點距為1英尺/12=1英寸。 利用高頻天線

43、進行淺表測量，或者混凝土結構掃描時，該參數為 60掃描/英 尺=5掃描/英寸。結構掃描時該參數的范圍：7.5 - 10掃描/英寸。10掃描 /英寸為最大的參數，表示測點點距小，該參數值僅用于 1.5GHz天線。利用低頻天線進行深部測量，如400MHz則要求該數值減小，即測點點距大。 12-24掃描/英尺。根據目標體大小來設置sean/unit參數大小，以便在所測目標體上最少有5-6 個掃描信息，從而在屏幕上繪制一幅可以辨認的雙曲線，并據此可以推斷其為一 個目標體。增益GAIN地質雷達發(fā)射的電磁波在介質中傳播過程中，在電性(介電常數)分界面上 會發(fā)生發(fā)射，有一部分電磁波繼續(xù)向下傳播，傳播過程中電

44、磁波能量會被介質吸 收。隨著深度的增加，電磁波能量減弱，信號幅度相應地減小，不利于信號識別 和辨認。為了能更好地識別信號特征，采用增益(gain )函數來提高信號的幅度， 使得信號的細微變化更容易顯示和識別。增益菜單有兩個選項：手動/自動Manual/Auto，增益點數 Points,GP1、GP2 GP3GP5Q 3 GAIN口 AUTO PO UTTS 3口GPl(dB) -10 GP2(dB) 15 DGP3(dB) 25AUT表示自動增益；Points 3表示有3個增益點；GP1(dB) -10表示第一個增益點對應的函數大小為-10分貝。自動增益設置，會重新初始化系統(tǒng)。在天線所在位置上

45、自動調整增益函數大 小,使得信號振動幅度大小合適，便于操作員識別探測資料。如果在某個測 區(qū)上雷達信號振動幅度太大，即出現了削波現象，可以考慮采用自動增益， 從而使系統(tǒng)自動調整振幅大小，防止出現削波現象。增益函數手動設置，可以改變增益點數多少、并且可以調整各增益點的函數 大小，進而調整信號強度。增益函數調整過大，在探測資料中可能人為“創(chuàng) 造”特征即造成假象，建議新用戶不采用這種方法。采集參數設置屏幕右側有一個 O-Scope示波器窗，該窗口內的紅色實線為增 益函數曲線，增益函數從左向右為增大，增益點為增益函數曲線的轉折點。 在整個掃描窗口內，增益點數分布均勻，即以等間隔的方式分布各增益點。增益點

46、數最多達5個，然后可以手動調整各增益點對應的函數大小。在某個增益點上增益函數不能設置太大，否則就會人為地增大掃描曲線信 號，在掃描剖面上就會人為地產生地層分界面。軟件可以自動調整各個增益 點對應的函數大小。SIR-3000系統(tǒng)只顯示25%勺振幅，如果數據資料有輕微地削波現象，SIR-3000 仍然可以記錄完整地振幅信息。如果所用顯示增益函數為 -12分貝(-12 dB )， 就可以看到掃描的全部振幅信息，即在 RADA處理軟件中，探測剖面不會出現過增益現象，當然也需要調整顯示增益函數便于識別整個剖面信息。信號位置 POSITION利用該菜單來尋找并設置時間零點位置，即掃描的起點。一般情況下地質

47、雷 達系統(tǒng)的信號位置自動司服器可以較好地設置該參數； 我們建議采用手動設置時 間零點。信號位置 Position 菜單下設三個子菜單：手動 / 自動 Manual/Auto 、 延 時 Offset 、地表面 Surface 。手動/自動Manual/Auto :可以選擇手動Manual、自動Auto功能來設置參數，由手 動切換到自動調節(jié)時， 地質雷達就會重新利用自動司服系統(tǒng)調節(jié)該參數。 采樣點 數為4096或者8192時，地質雷達系統(tǒng)將切換到Manual手動方式，此時需要根據雷 達電磁波信號來手動調節(jié)設置該參數。 建議所有用戶把 Position 菜單置于手動方 式。延時 Offset :

48、這是地質雷達儀器內部的系統(tǒng)參數，從地質雷達控制單元（主機） 給出一個電磁波脈沖發(fā)射命令開始計時， 到偶極子天線已經把該電磁波脈沖發(fā)射 出去為止，這一段時間稱為地質雷達系統(tǒng)的延時（單位:ns 納秒）。由于沒有方法來準確地測量電磁波脈沖離開天線的時刻， 我們就參考天線的 直達波信號來設置延時參數。直達波就是在天線罩里直接從發(fā)射天線到接收天線的電磁波，一般情況下， 我們認為直達波信號是各種信號的第一個信號。天線偶極子（發(fā)射天線，接收天線）間距很小，直達波往往比地面反射波的 傳播時間短， 在天線掃描信號中首先出現， 因而需要調出直達波信號。 觀測到直 達波信號后， 我們就會 100%完整地記錄掃描信號

49、。 最重要的是， 我們需要參考地 面信號來完成深度計算。因此調節(jié)延時參數時，需要調出完整的直達波信號。地表面Surface :是一個有用的顯示選項，在SIR-3000系統(tǒng)中最新引進的參數。測 量中不需要顯示掃描中的平坦水平信號和直達波信號， 只從第一個反射目標 （應 該是地表面）的掃描信號開始顯示， 便于對地下空間中掃描反射信號進行時間深 度轉換。而實際的掃描記錄信號仍然采集和保存其他信息， 僅僅是資料采集期間 不予顯示。 為簡單起見， 把該值設置為整個掃描時間窗口的百分比數。 SIR-3000 將根據RADA雷達菜單下的天線類型、Position菜單下的延時參數，自動尋找合 適的地表面反射，

50、往往是在直達波第一個正波峰的附近，如下圖中的地面反射。 下圖為天線掃描信號調整示意圖。我們建議將 Surface 手動設置為 0。濾波器FILTERS該菜單可以為采集資料設置濾波器，去除干擾、平滑噪音。根據天線型號選 擇濾波器，如低通、高通參數。在混凝土（ Concrete Scan）、結構檢測（Structure Scan）、市政設施探測（UtilityScan）、地質調查（Geology Scan）這幾種測量模式中，在雷達RADA菜單下選擇了天線型號后，雷達系統(tǒng)自動設置了濾波器 參數。如果要采用廠家的參數，則須調用廠家的天線設置參數，具體調用方法為： 系統(tǒng)-> 設置->調用（S

51、YSTEM-SETUP-RECALL濾波器菜單下設6個子菜單：? LP_IIR （低通一無限脈沖響應濾波器）? HP_IIR （高通一無限脈沖響應濾波器）? LP_FIR （低通一有限脈沖響應濾波器）? HP_FIR （高通一有限脈沖響應濾波器）? STACKING（疊加）? BGR_REMOVAL 背景去除）前4個為頻率濾波，單位為MHz濾波方式有兩種：有限脈沖響應濾波器（Finite Impulse Response （FIR）、 無限脈沖響應濾波器（Infinite Impulse Response （IIR） ），作用是減少外部 噪音，提高信號/噪音的比值。FIR濾波器不改變信號的相位

52、。對于某些天線，我 們采用非常低的IIR濾波器，來消除天線信號中的某些特征。根據廠家預設參數， 系統(tǒng)自動設置這些濾波器。采樣點數為4096或者8192時，系統(tǒng)不能夠采用FIR濾波器。LP表示低通，即在頻率域內低于該頻率參數的信號都會通過，并予以記錄。 HP表示高通，即在頻率域內高于該頻率參數的信號都會通過，并予以記錄。利用濾波器設置濾波的帶通范圍，就確定了天線信號的頻率范圍。多數情況下，缺省濾波參數就足夠用了，一般不用調整。疊加STACKING疊加的作用降低高頻噪音。疊加是水平方向上的IIR濾波器。每 個新的掃描信號對整個數據剖面的影響作用為 1/n，這樣疊加就會平滑高頻目標 體，提高低頻水平

53、特征，如地層。當疊加次數增大，每個掃描的影響力就會減少。如果疊加次數非常高，就會把探測資料中的高頻目標體全都濾除，從而在探測資料中缺失了一部分信息。高頻噪音通常表現為“雪花狀” (snowy appearanee )。疊加次數越大，平滑效果越強。過度平滑會使探測資料丟失信息。疊加次數越大，計算量越大，資料采集的速度就會越慢。背景去除BGR_REMOVA背景去除是水平高通濾波(消除低頻噪音)，去除天線 振鈴水平噪音。背景去除菜單下的參數為掃描數，即去除水平信號特征所對應的 掃描數，需要不斷地摸索尋找規(guī)律并在系統(tǒng)中輸入該參數。與該掃描數一樣或者 更大的信號特征將從數據中去除。注意：背景去除會消除直

54、達波，從而難以確定時間零點位置。為了保證數據的完整性，在數據采集時不做背景去除，在后處理中有必要時才做。回放菜單PLAYBACK Menu如果要瀏覽前面采集的文件，點擊回放功能鍵(Playback function )，則 彈出一個包含記錄文件列表的對話框。 如果選擇單個文件，系統(tǒng)會重復回放該文 件；如果選擇多個文件，系統(tǒng)將按照文件的順序依次回放各個文件。利用該菜單設置回放參數時，利用向下鍵(Downarrow)來加亮相應的菜單。 回放菜單(playback menu )有兩個子菜單：? SCAN掃描? PROCESS處理- ff* PLAYBACK-OP SCAN口 DIEL 10.00DS

55、URFACE10.0C-m PROCESS口 LPIIR 0口HP二工工R 0 LPFIR 0 口0 口STACKING 0 DBGR RMVL 0 OAGC_ OFF掃描SCAN 掃描下設兩個參數：介電常數 DIEL、表面位置SURFACE介電常數DIEL：系統(tǒng)利用該參數做時間/深度轉換，與采集菜單中的掃描子菜單 (collect->sca n->diel) 樣。介電常數范圍：1-81。地表面SURFACE與菜單采集-> 位置-> 地表面(Collect->Position->SURFACE) 功能一樣，在此重新敘述便于使用。該參數為百分數，改變表面位置不

56、會消除或 者抹去任何數據。處理 PROCESS利用該菜單設置濾波器、數學函數消除探測資料中的噪音，使局部特征更加 明顯，但是這些函數并不改變原始數據，僅僅用于資料顯示。疊加STACKING回放疊加也是在水平方向去除高頻噪音技術， 但它是帶有矩形窗 口的有限脈沖響應濾波器(FIR filter with a boxcar shape )，這一點與采集 模式中的疊加技術稍有不同。自動增益控制AGC可選擇增益點數(2、3、5)，在垂直方向上把時間窗口均勻 分成幾段。AGC勺目標是對信號振幅大小進行歸一化處理，在信號強度大的地方 (通常為近地表地區(qū))采用小增益，在信號衰減的地方(通常為深部)采用高增 益。禾U用增益函數，尤其是5點增益，能很好地顯示探測資料。調節(jié)方法為輸出 -> 顯示-> 增益-> 自動增益(Output->Display->Gain->AGC)。輸出菜單OUTPUT Menu輸出菜單具有數據顯示、打印、文件維護功能，下設兩個子菜單? DISPLAY 顯示? TRANSFER數據傳輸曰 CP OUTPUTQ l_? DISPLAY口 LINE C_TABLE 4 口 C_XFORM 2 口 GAINdBj 0EJ CP TRANSFER PC FLAS