آنالیز خروجی‏های دستگاه gpr با استفاده از موجک‏ها

دستگاه gpr(ground penetrating radar) بر اساس تئوری الکترومغناطیس عمل نموده و پروفیل‏هایی را از سطوح داخلی محیط برداشت شده ارایه می‏دهد . gpr شامل آنتن گیرنده و فرستنده است که آنتن فرستنده پالس الکترومغناطیس را در سطح زیرین زمین انتشار می‏دهد و سپس از روی سطوح مواد مختلف به دلیل اختلاف در ثابت دی‏الکتریک آن‏ها انعکاس می‏یابد. انرژی منعکس شده به طرف سطح زمین حرکت کرده و توسط آنتن گیرنده ثبت می‏گردد. نتایج ثبت شده توسط روش‏های مختلف تحلیل می‏گردد در این تحقیق، الگوریتم جدیدی جهت تصویر‏برداری با استفاده از دستگاه gpr با فاصله آنتن ثابت ارایه شده است. مدل حاضر، حل مسئله به روش معکوس توسط تابع گرین برای محیط متشکل از دو لایه می‏باشد. مدل ارایه شده با استفاده از الگوریتم موجک گلرکین جهت حل معادلات انتگرالی به صورت معکوس حل می‏گردد. از روش تیخونوف استاندارد نیزجهت مطلوب‏سازی مسئله معکوس استفاده شده است. نتایج عددی جهت ارایه نحوه عملکرد حل معکوس ارایه شده‏اند. پردازش تصاویر نیز در روش gpr از اهمیت خاصی برخوردار است. سیگنال‏های gpr به راحتی می‏توانند تحت تأثیر عوامل مختلف به نوفه آلوده شوند. نوفه‏های جمع‏آوری شده توسط سیستم، انعکاسات ضعیف ناشی از ناهمگنی‏های موجود در محیط، به ویژه در اعماق زیاد را آلوده و شناسایی آن‏ها را غیر ممکن سازد. با انجام مطالعات در محل، نتایج برداشت‏های انجام شده توسط gpr بر روی معدن گرانیت جهت شناسایی درزه و ترک در سنگ‏ها، بلوک‏های سنگ و مشخص کردن مرز گرانیت در این تحقیق مورد بررسی قرارگرفته است. بدین جهت از تبدیل موجک گسسته دو بعدی جهت نوفه‏زدایی تصاویر استفاده شده است. تبدیل موجک گسسته دو بعدی بر روی پروفیل‏های به دست آمده با آنتن 25 مگاهرتزی و استفاده از موجک‏های مادر مختلف انجام و نتایج با نرم‏افزار تجاری radexplorer نیز مقایسه شده است. عملکرد نوفه‏زدایی تصاویر به روش موجک توسط پارامتر snr ارزیابی شده است. از جمله مشکلات موجود در آنالیز پروفیل‏های به دست آمده، محاسبات عمق می‏باشد که بر اساس ثابت دی‏الکتریک انجام می‏گردد. برای کنترل نتایج، حفره‏ای در عمق مشخص از خاک حفاری شده و با استفاده از gpr موقعیت و عمق آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور انعکاس پالس‏های الکترومغناطیس ارسالی توسط دستگاه به کمک روش‏های عددی جهت شناسایی ثابت دی‏الکتریک، جنس خاک و انجام محاسبات عمق تحلیل گردید. همچنین بر روی نمونه خاک به دست آمده از محل آزمایشات تعیین ثابت دی‏الکتریک به روش خازنی انجام شده و با نتایج بدست آمده مقایسه شده است.