地質(zhì)雷達(dá)操作手冊(cè)

1、第一篇SIR-3000操作探討1.GSSI簡介便攜式透地雷達(dá)美國GSSI是目前世界上最好的生產(chǎn)地質(zhì)雷達(dá)的廠家，它的產(chǎn)品遍布全球，目前超過1800套，占全球銷量80%以上，在中國200余套，占中國市場(chǎng)份額的75%以上。 創(chuàng)始于1969年的美國地球物理探測(cè)公司(GSSI公司)，是世界上第一家專業(yè)研制探地雷達(dá)的公司，其前身為美國宇航局。隨著60年代末期美國宇航局專門為阿波羅計(jì)劃所研制的專用儀器，成功地探測(cè)到月球表面塵埃之后，世界上第一臺(tái)進(jìn)入民用的商用探地雷達(dá)得以在美國推出，它就是美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR系列探地雷達(dá)的前身。它用電磁波為地質(zhì)勘察服務(wù)，為勘察方法起到了革命性的推動(dòng)作用。注釋：不要使用

2、Windex或其它脫氨的玻璃清潔器來清潔顯示屏，因?yàn)檫@會(huì)損壞涂層。只需使用一個(gè)清潔的、輕微潮濕的布來輕柔地擦洗屏幕。位于該部件前部的電池槽接收10.8伏的鋰離子可充電電池。完全充電電池的測(cè)量時(shí)間近似為3小時(shí)。電池是可以再充電的，方法是采用任選的電池充電器來充電，或通過簡單地把電池留在該部件內(nèi)，把該部件與標(biāo)準(zhǔn)交流源連接起來，然后把系統(tǒng)放在備用模式下進(jìn)行。給一個(gè)電池再充電的時(shí)間近似為4 到5小時(shí)。務(wù)必保持電池槽遮蓋在該部件上，在使用中保證沒有灰塵或污垢進(jìn)入該部件內(nèi)部。2.探測(cè)原理H=vf3.硬件連接在該部件的背部，SIR-3000有六個(gè)連接器和一個(gè)用于記憶卡的槽。頂排五個(gè)連接器從左到右依次是：交流

3、電源，串行輸入/輸出（ RS232），以太網(wǎng)，USB-B，USB-A。注：如果你沒有使用測(cè)量輪的話，用戶標(biāo)記對(duì)記錄所通過的距離是有幫助的。對(duì)記錄諸如圓柱，樹，凹坑等障礙物的位置來說，用戶標(biāo)記也是有幫助的。3. 啟動(dòng)和屏幕顯示第一個(gè)是TerraSIRch。用TerraSIRch模式可以對(duì)所有數(shù)據(jù)采集參數(shù)進(jìn)行完全控制。QuickStart 引導(dǎo)是對(duì)每個(gè)其他模式都有用的。按TerraSIRch按鈕。過一會(huì)兒，你將看到屏幕被分成了三個(gè)窗口，并且有一個(gè)條運(yùn)行穿過屏幕底部，該條帶有上面六個(gè)功能鍵的命令。按Mark 按鈕將改變你要求的單位，從英制的到米制的。 在進(jìn)入六個(gè)數(shù)據(jù)采集模式之一后，你可以通過點(diǎn)擊Po

4、wer （電源）按鈕兩次來返回該屏幕,或去掉電源再把它插入進(jìn)行啟動(dòng)來返回該屏幕。4. 基于時(shí)間數(shù)據(jù)采集的設(shè)置時(shí)基數(shù)據(jù)剖面的掃描間距（水平分辨率）是系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的速度和天線移過測(cè)量界面的速率的函數(shù)。你設(shè)置的速率（每秒掃描數(shù)）越高，并且你移動(dòng)天線越慢，則數(shù)據(jù)將越稠密。時(shí)基數(shù)據(jù)沒有實(shí)際距離的標(biāo)記，因此軟件不知道你實(shí)際要測(cè)量旅行多遠(yuǎn)。特別重要的是以常數(shù)速度移動(dòng)天線，并以一致的間隔增加用戶標(biāo)記（點(diǎn)擊標(biāo)記按鈕）。時(shí)基數(shù)據(jù)需要在RADAN中做附加處理，以創(chuàng)建三維圖象。如果三維圖象是你的目標(biāo)，你應(yīng)該用測(cè)量輪采集基于距離的數(shù)據(jù)。第一步： 在系統(tǒng)啟動(dòng)后，按TerraSIRch 功能鍵。幾秒鐘后，你將看到一個(gè)分區(qū)的

5、屏幕，右邊是波形曲線，左邊是參數(shù)選擇樹，中央是主要數(shù)據(jù)顯示窗。如果你有一個(gè)已連接的天線，一個(gè)蘭色的“等待”條將兩次滾過屏幕下部的左拐角（正在初始化天線），數(shù)據(jù)將顯示在中央的窗口內(nèi)。第二步： 在采集樹里檢查參數(shù)以保證對(duì)你正在使用的天線來說，已合理地配置了系統(tǒng)。Antenna Frequency（天線頻率）: 在雷達(dá)次級(jí)菜單下，通過選中合適的中心頻率和按右鍵來選擇天線。系統(tǒng)將再初始化。Load Setup（裝入設(shè)置）: 在系統(tǒng)菜單下，打開設(shè)置和恢復(fù)你正在使用天線的工廠設(shè)置，或恢復(fù)你以前工作時(shí)保存的設(shè)置。Check Range（檢查測(cè)程）: 借助采集設(shè)置模式下的系統(tǒng)和滾過屏幕的數(shù)據(jù)，在某地區(qū)上方拖動(dòng)

6、天線，從而找到你想要成像的目標(biāo)。注意它在屏幕上的位置和出現(xiàn)的時(shí)間/深度。理想情況下，它應(yīng)該在在屏幕中間，以便你能在其上或下對(duì)目標(biāo)成像。如果它的位置不合適，就在掃描菜單下改變其測(cè)程。Check Rate（檢查速率）: 該數(shù)是每秒鐘的掃描數(shù)?，F(xiàn)在你的數(shù)據(jù)密度取決于在測(cè)量界面上你移動(dòng)天線的速率。Check GAIN（核對(duì)增益）: 在示波儀窗中疊加在掃描上的細(xì)、紅線是增益曲線。掃描的中心線是零，其左邊是負(fù)的（去掉增益）右邊是正的（增加增益）。確保掃描是可見的（可以看見曲線）。如果不是，在增益菜單下選擇Auto（自動(dòng)）。這將引起系統(tǒng)再初始化，并增加/減去增益以產(chǎn)生一個(gè)可見的信號(hào)。在該地區(qū)的上方拖動(dòng)天線，

7、然后尋找限幅的證據(jù)。如果你的數(shù)據(jù)被限幅了，把天線留在出現(xiàn)該現(xiàn)象的區(qū)域上，并通過改變自動(dòng)到手動(dòng)，然后再回到自動(dòng)來重新初始化。這降低了增益以便數(shù)據(jù)不被限幅。第三步： 在Run/Setup下按該功能鍵開始采集一個(gè)數(shù)據(jù)剖面。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)時(shí)，就將發(fā)射振鈴聲。在剖面的末端，按并保持壓住Run/Setup鍵會(huì)停止采集數(shù)據(jù)。剖面將保存，并可以在回放模式下查看。檢測(cè)結(jié)果展示第二篇 地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)資料處理步驟美國地球物理測(cè)量系統(tǒng)公司2011年7月GSSI地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)RADAN資料處理步驟1.打開軟件RADAN，選擇文件夾.視圖à自定義à文件目錄. 選擇文件夾設(shè)置工具欄與狀態(tài)欄坐標(biāo)2

8、.打開文件。文件à打開(*.dzt)。文件顯示，換顏色。超前預(yù)報(bào)的雷達(dá)測(cè)點(diǎn)數(shù)、掃描數(shù)通常比較少。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，超前預(yù)報(bào)的地質(zhì)雷達(dá)圖像顯示方式，采用線掃描剖面，或者波形加變面積圖?；蛘邇烧呓Y(jié)合的方式。 線掃描模式波形顯示對(duì)于點(diǎn)測(cè)數(shù)據(jù)剖面，掃描數(shù)較少，建議采用波形加變面積方式顯示地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)剖面。軟件啟動(dòng)后，打開雷達(dá)剖面默認(rèn)為線掃描模式顯示方式。單擊顯示器按鈕圖標(biāo)，打開對(duì)話框設(shè)置顯示參數(shù)，并且修改波形加變面積顯示參數(shù)，如下圖雙擊WIGGLE波形加變面積圖，彈出對(duì)話框：比例：波形顯示時(shí)所占的像素?cái)?shù)。間隔：波形中心線之間的像素?cái)?shù)。疊加：幾個(gè)掃描信息疊加后，顯示為1個(gè)波形。抽點(diǎn)：跳過幾個(gè)點(diǎn)

9、后，顯示一個(gè)波形。用于剖面較長的情況。填充標(biāo)準(zhǔn)：正-表示填充正波，負(fù)-表示填充負(fù)波。通常默認(rèn)為正波。填充大小：一般建議設(shè)置0.表示波形一起跳就填充。預(yù)覽：表示波形顯示效果。注釋：比例參數(shù)一般為間隔的2倍。波形加變面積參數(shù)設(shè)置完畢，返回顯示參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，選擇保存按鈕以保存所有顯示參數(shù)，包括波形加變面積參數(shù)在內(nèi)，從而下次可以直接調(diào)用顯示參數(shù)文件(*.pam)方便顯示地質(zhì)雷達(dá)剖面；具體操作方法是：RADAN軟件啟動(dòng)后，選擇顯示器圖標(biāo)->打開顯示參數(shù)設(shè)置，選擇調(diào)用按鈕->打開pam參數(shù)文件。選擇保存按鈕，保存參數(shù)文件為100兆天線地質(zhì)預(yù)報(bào)顯示參數(shù).pam。而資料處理完畢最后結(jié)果顯示參數(shù)可

10、以保存為100兆天線地質(zhì)預(yù)報(bào)出圖顯示參數(shù).pam。3.掃描信息預(yù)編輯：利用圖標(biāo)編輯à選擇, 選擇一段掃描剖面，切除多余掃描信息刪除，或者保存特定掃描剖面 保存。在隧道掌子面上做地質(zhì)預(yù)報(bào)，表面不平整，天線難以靠近或者貼緊掌子面，另外干擾比較大，對(duì)于明顯的干擾采用直接剪切法。切除上圖中第164,、165個(gè)掃描。4.文件測(cè)量方向掉轉(zhuǎn)。打開文件，文件à另存為->方向反轉(zhuǎn)，打勾。5.添加掌子面寬度信息。對(duì)于一定寬度的掌子面，一般建議10厘米測(cè)一個(gè)點(diǎn)；而實(shí)際施工中會(huì)略有差別，可以通過調(diào)整參數(shù)使得雷達(dá)剖面與掌子面寬度一致。6.確定地面反射波信號(hào)位置編輯à文件頭à

11、信號(hào)位置(納秒)，如 -2.5。建議：數(shù)據(jù)采集時(shí)，主機(jī)中所用的參數(shù)保持固定：比如position/offset信號(hào)位置和延時(shí)。7.設(shè)置和修改介電常數(shù)，計(jì)算深度信息編輯à文件頭à介電常數(shù)。介電常數(shù)深度剖面8.信號(hào)振幅自動(dòng)增益調(diào)整 處理à增益調(diào)整à自動(dòng)增益，增益點(diǎn)數(shù)為5。指數(shù)增益參數(shù)設(shè)置：手動(dòng)設(shè)置增益點(diǎn)數(shù)，調(diào)整增益值大小。對(duì)于超前預(yù)報(bào)，通常采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整增益的方法，使得剖面、波形清晰；若波形振幅較小，則在剖面上點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，選擇顯示增益，對(duì)整個(gè)剖面的振幅進(jìn)行放大，而僅僅是顯示而已。9.一維頻率濾波，消除低頻電磁干擾。 處理àIIR濾波。一維頻率濾波包括3個(gè)部分：頻譜分析、判斷主頻信號(hào)與識(shí)別低頻干擾、頻率濾波。在地質(zhì)雷達(dá)資料處理中，通常選擇高通濾波來消除低頻信號(hào)。頻譜圖與地質(zhì)雷達(dá)原始記錄曲線頻譜分析圖左圖為原始記錄信號(hào)，右上圖為地質(zhì)雷達(dá)單個(gè)測(cè)點(diǎn)波形，50。從頻譜圖中，可以看出地質(zhì)雷達(dá)電磁波對(duì)應(yīng)的主頻為75MHz，頻帶寬度為50-110MHz；頻域中低于50MHz的信號(hào)為低頻干擾。頻譜圖-波形圖-線掃描圖低頻信號(hào)低于50MHz垂直濾波(MHz) 高通50原始數(shù)據(jù)與高通濾波數(shù)據(jù)不明顯的界面