配列アンテナの地中レーダで収集したタイムラプス マルチ オフセットを使用してフロントの深さを収集の浸透を追跡

図 3に示すコマ パネル 110 Tx Rx 組み合わせの図を取得すべての 1.5 s 浸透実験では, 時間領域周波数からデータを変換した後の最初の 60 分間。深さでの反射を高めるために帯域通過フィルターはゲイン補償に続いて適用されました。パネル図の場合特定の Tx に対応する各セクションに 10 のセクションに分けることができます。Tx の位置は白の三角形で示され、各スライスは、Rx の記録されたコマ信号に対応します。垂直軸は、双方向移動時間または TWT 送信機から最終的な反射器、受信機に戻って移動する電波すなわち必要な時間を示しています。プロファイルは、グレースケールのカラー マップで信号の振幅を表示します。色のコントラストが大きい記録されたレーダー信号で高振幅を示します。EM の波の反射が異なる誘電体定数または周囲媒体より電気特性の異なるオブジェクトがレイヤー間のインタ フェースで生成されます。高誘電体のコントラストは高振幅反射を決定します。水浸透過程における水分含量が水が最初に乾燥した土壌に浸透するぬれゾーンの端から徐々 に増加遷移ゾーンと呼ばれるゾーンがあります。電磁波は水テーブル検出18の研究に見られる非常にエッジではなく、移行ゾーン内で反映する可能性が高い。原稿の残りの部分では、この反射領域をぬれフロントと呼びます。図 3、高振幅信号が表示され、実験中に時間が進むにつれて着実に下方向に移動します。この反射は、地下に水が徐々 に下方へ浸透し、確かに濡れフロントによって生成されます。この図からコグと CMP を再構成できる岩崎らの図 2に示すよう16 1 分毎に得られた CMP の速度解析を行った。CMP データのセットごとに、式 (1) によって与えられる双方向の所要時間は、 t0とvr、ウェット ゾーンで均一な層を想定して調整して、ぬれ正面から反射に装着しました。時間ゼロは、0.3 m/ns の速度と空気の波をフィッティングで解決されました。図 4は、経過時間teから 5 分間隔で CMP データを示していますteへの 5 分を = = 白い線 (実線反射波) と電波は破線として表示される最適のカーブに沿って 50 分。空気の波は反射波ですが送信機と受信機の間の信号の直接、旅行時間はオフセットに比例して増加します。すべての曲線は、反射波の (白い色) で正のピークに装着されました。すべての曲線は、 t0とvrの推定値が良好であることを意味するすべてのオフセットで CMP radargrams に示す観測反射曲線にも装着。浸透実験用乾燥木製パネルはアンテナと多孔性チューブの間置かれました。パネルは湿った土壌のそれよりもはるかに低い誘電定数があるため EM 波伝播に及ぼす影響できない無視、にもかかわらず、それは薄い。2 層モデルはトップ 5 cm の誘電 3 の値を仮定した、前述の均一な層モデルに加えて、考慮されました。またこの 2 番目のモデルの EM の波の速度vrはぬれフロントによって生成される反射でカーブフィッティングによって推定されました。 で図 5、推定ぬれフロント深さはte 1 つと 2 層モデルの両方の関数としてプロットされます。ぬれ前面が下方向に移動が認められることがほぼ直線的両方のモデルのための時間、 te間スローダウンを除いて = 10 分とte = 20 分 2 つのモデルの違いは初期状態で、重要なしかし、時間が経過する制服モデルの見積もりは、2 層モデルと比較してわずかに速く移動します。図 5ダイヤモンドの記号を使用して水分センサーからの測定値が増加し始めたし、のちに着実に時代をマークこれらは、すべてのセンサーの深さの実線と接続されます。前述のように、電磁波の反射はウェット ゾーンの端は必ずしもつまり、ある特定の深さを考慮して 1 つはこの反射センサーからの測定値が増加し始めるときに点を整合させることを期待できません。この意味で、反射は場所特定の水飽和に達すると、フロントでは浸透深さのレベルに起因する直下の領域と比較しています。30、40、60 cm のセンサーを考慮した地中レーダのデータから得られる湿潤フロント深さの推定はタイムラインに実線で示されている範囲でよく落ちる。とき GPR 推定 20 cm の深さに到着前の濡れ時間センサーの読み取り値の急激な増加、GPR 見積もりに達して深さ 10 cm 水分センサーによって生産されたものよりもはるかに高速が観察された時間に対応します。、濡れ正面からの反射信号はte後明確に観察されるが = 5 分 (図 4)。また、GPR の外挿推定曲線は原点を通るいないことを言及する必要があります。浅い深さでこの不一致の原因は不明ですが、いくつかの可能な説明があるかもしれません。土壌性の不均一性に起因することができます。 または水アプリケーションにおける不均一性が原因である可能性があります。場合にこの効果がある大きい以前より浸透過程の中に後の段階で。別の説明は、表面粗さゼロの時間の決定に影響する可能性があります。木製パネルと多孔性チューブの効果に加え表面粗さの影響べきである考慮します。 図 1: 配列のスキーマ地本研究で使用される地中レーダ アンテナ構成します。V 形構造は、ボウタイ モノポール アンテナです。10 送信アンテナ (Tx)、受信アンテナ (Rx) 揃え 11 あります。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 2:浸透実験のスキーマ。(A) 上から見ると (B) アレー アンテナが 6 250 cm 多孔管の上に配置されたサイドビューは、15 cm を配置します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 3: 浸透実験の最初の 60 分の間に得られるタイムラプス radargram.データは、110 アンテナの組み合わせの記録された信号で構成されます。1 つのスライスは、単一の Tx Rx の組み合わせで収集された時間経過のデータに対応します。信号の振幅の異なる色が使用されます。各テキサス州白の三角形の黒い垂直線別のデータは、テキサスの位置を示すこの図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 4: Teに CMP の Radargrams = teへ 5 分 55 分を 5 分間隔で =.実線は手動でホワイトは白い破線は空気の波の走時を表しながら濡れ正面から反射の往復時間を装着しました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 5: フロントの深さを濡れします。フロントの深さを濡れ制服 (三角形) と 2 層 (正方形) モデルの両方は、経過時間の関数として時間経過マルチ オフセットで GPR を収集配列から推定しました。両端のダイヤモンドと黒のラインの読み方や各センサーの深さ (つまり、移行ゾーンの期間) の安定したレベルに達したらこれら初期の増加の間時間が表示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。