地質雷達0SIR3000用戶手冊地質雷達0SIR3000用戶手冊/地質雷達0SIR3000用戶手冊TerraSIRchSIR-3000用戶手冊美國地球物理測量系統公司TOC\o"1-5"\h\z\uTerraSIRchSIR-3000用戶手冊 1第一部分介紹 11.1儀器配置UnpackingYourSystem 11.2概述GeneralDescription 1硬件連接HardwareConnections 1第二部分啟動和設置TerraSIRch 62.1硬件設置HardwareSetup 62.2系統啟動與顯示Boot-UpandDisplayScreen 8數據顯示窗口DataDisplayWindows 92.3系統模式和菜單：概述SystemModesandMenus 10系統菜單SYSTEM 10采集菜單COLLECT 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PLAYBACKMenu 18掃描SCAN 18處理PROCESS 19輸出菜單OUTPUTMenu 19顯示DISPLAY 19數據傳輸Transfer 202.4:命令欄CommandBar 20參數設置模式InSetupMode 20運行模式（InRUNMode） 22第三部分TerraSIRch設置采集參數 243.1:二維采集參數設置 24第一步：系統啟動 24第二步：檢查參數 24打開參數設置文件LoadSETUP 24測量輪標定SurveyWheelCalibration 25測量輪的缺省設置： 26檢查時間窗口CheckRANGE 27檢查掃描數/單位距離CheckSCN/UNIT 27檢查增益CheckGAIN 28第三步：資料采集 283.2TerraSIRch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LoadSETUP 29檢查測量模式CheckMODE 29檢查時間窗口CheckRANGE 29檢查掃描率CheckRATE 29檢查增益CheckGAIN 30第三步：采集數據 303.4點測參數設置SettingUpforPointDataCollection 30第一步，系統啟動。 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LoadSETUP 30檢查測量模式CheckMODE 30檢查時間窗口CheckRANGE 31檢查掃描率CheckRATE 31檢查增益CheckGAIN 31檢查疊加CheckSTACKING 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USB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USB盤、移動硬盤傳輸數據文件 335.4刪除數據文件 33A.1:系統硬件 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 48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。地質雷達系統使用中遇到問題時，請聯系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,聯系電話：1-800-524-3011,或者(603)893-1109(國際)。1.1儀器配置UnpackingYourSystem感謝您購買和使用GSSI公司的TerraSIRchSIR3000地質雷達系統（簡稱SIR-3000）。包裝箱內有一份裝箱單，據此清點儀器，如果發現儀器部件在運輸過程中缺失或者損壞，請立即聯系銷售代理，以便我們能與時幫你解決問題。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GeneralDescriptionSIR-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10.8VLithium-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內部。硬件連接HardwareConnectionsSIR-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，USB-A，記憶卡插槽。天線接口AntennaConnector：系統背部有一個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?！ばD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）狀態下，建議用戶不要更換天線。交流電源ACPower：連接交流電源適配器，可以運行儀器系統。110-240伏特、47-63赫茲。串口SerialI/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（StructureScanOpticalbarcodereadercart）。網絡接口Ethernet：利用網絡接口，SIR-3000系統可以連接到網絡或者其它設備上，用于軟件升級。USB-B和USB-A接口：用于連接各種USB外圍設備，如鍵盤、USB盤。USB-B口用于軟件升級、數據傳輸。USB-A口用于外接USB鍵盤，進行采集操作；或者外接USB盤、移動硬盤用來傳輸數據文件。記憶卡MemoryCard：利用閃存卡、USB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，MP3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?！び捎诶走_文件有可能為幾個兆字節，因此建議使用大容量卡?！は到y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1G。鍵盤Keypad：在主機面板上的鍵區有15個按鈕和兩個指示燈。注釋：ConnectorPanel—連接面板，PowerIndicatorLight—電源指示燈，Power—電源，Enter/ArrowPad—選擇健/上下左右鍵（箭頭），InsertMark—插入標記鍵CollectIndicatorLight—采集指示燈，Run/Stop—運行/停止鍵，Help—幫助，FunctionKeys—功能鍵，BatterySlot—電池槽。電源Power：當連上電池或交流電時，系統會自動開機，并進入系統主界面。地質雷達系統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，系統會自動啟動并返回到TerraSIRch主界面。在主界面狀態下按電源按鈕，SIR-3000地質雷達進入操作系統WindowsCE.net，建議不要這樣操作地質雷達系統；一旦進入WindowsCE.net系統，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，系統進入主界面；第二種方法是在系統中找到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按鈕，系統將處于待機狀態，隨時準備用于探測工作；再按一次電源按鈕，系統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綠光。（Ifyouarerunningonbatterypower,thePowerIndicatorLightwillflashgreenwhenyouarelowonbatterypower.）。TerraSIRchSIR-3000主界面選擇健/上下左右鍵Enter/ArrowPad：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（menutree）?！ねㄟ^上下鍵（UporDown）加亮菜單樹下的各菜單選項，左右鍵（LeftOrRight）可以關閉、打開當前的菜單樹?！ぴ谀承┎藛芜x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（連續測量）、Distance（測量輪測量）、Point(點測)，利用上下鍵加亮其中一個選項Distance，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InsertMark：該按鈕位于Enter/Arrowpad下。在系統主界面上，點擊標記鍵切換測量單位為米制、英制。系統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，儀器系統自動在數據剖面上加一個用戶標記（usermark）。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RADAN進行處理；或者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InsertMark按鈕下。在COLLECT>RUN數據采集狀態下按Run/Stop按鈕，系統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TerraSIRch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-3000HELP/tableofcontents”。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，儀器系統返回到前一個幫助屏幕。按幫助Help鍵，系統關閉或者打開幫助。功能鍵FunctionKeys: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，系統就會進入相應的采集模式下。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TerraSIRch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RADAN軟件進行處理。2.1硬件設置HardwareSetupSIR-3000硬件設置很簡單。GSSI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。天線連接面板（Antennaconnectorpanel）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（MARKport）；把測量輪電纜連接到天線頂部的測量輪接口（SURVEYport）。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UtilityScanSystem，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、傳輸數據文件則可以直接連接電源。2.2系統啟動與顯示Boot-UpandDisplayScreenSIR-3000啟動后會進入引導屏/主界面“TerraSIRchSIR-3000”（如下圖）。功能鍵FunctionKeys分別對應其上方的六個圖標。第一個是TerraSIRch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ConcreteScan、結構掃描StructureScan、市政管線測量UtilityScan、地質測量GeologyScan等模式對采集參數進行了優化，采用快速啟動引導方式(QuickStartguides)。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“TerraSIRchSIR-3000”引到屏/主界面，可以采用兩種方法：連續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。數據顯示窗口DataDisplayWindowsO-Scope(右側窗口):在屏幕右側的窗口內以示波器(O-Scope)方式實時顯示一根（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?！ぱ仄聊幌蛳?，時間(深度)增加?！げ噬簦伾恚┪挥诖翱诘撞?，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掃描信號的顏色與其分布表。MainDisplay(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的掃描剖面圖。·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。CommandBar(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節將介紹不同模式下的命令。ParameterSelection(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Windows風格。SIR-3000參數設置有4大菜單：采集COLLECT、回放PLAYBACK、輸出OUTPUT、系統SYSTEM。2.3系統模式和菜單：概述SystemModesandMenusSIR-3000參數設置有4大菜單：采集COLLECT,回放PLAYBACK,輸出OUTPUT,系統SYSTEM。首先介紹系統菜單。系統菜單SYSTEM第一次使用SIR-3000時，或想改變某些系統參數，就需要首先進入系統菜單。加亮系統SYSTEM，并按右箭頭鍵打開SYSTEM菜單樹，顯示七個子菜單選項。?UNITS單位?SETUP設置?PATH路徑?BACKLIGHT背景燈?DATE/TIME日期/時間?BATTERY電池?LANGUAGE語言?VERSION版本號單位Units深度和水平距離單位：英制或米制，以與合適的比例尺。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SYSTEMUNITSVSCALE（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（ns）。設置Setup利用菜單系統—>設置—>調用（SYSTEMSETUPRECALL）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—>設置—>保存（SYSTEMSETUPSAVE）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SETUP01到SETUP16。SETUP00是默認設置，包含了系統上次所用采集參數。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，第二個為等等。用戶自定義文件夾允許用戶設置文件夾和文件名。根據測區名稱設置文件夾，系統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。創建用戶自定義文件夾的方法：選擇菜單系統->文件夾->公共文件夾（SYSTEM->PATH->COMMON）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：COMMON、NEW。利用上下鍵加亮NEW，再按右箭，彈出新建文件夾(PATH--CREATENEW)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->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->刪除(OUTPUT->TRANSFER->DELETE)，彈出文件刪除窗口（SelectFilestoRemove），利用上下鍵加亮選擇項選擇所有文件”selectallfiles”，所有文件名前面的復選框都打勾，再按右鍵刪除所有文件（SelectFilestoRemove）。在刪除菜單DELETE加亮時，按下選擇鍵Enter，彈出一個文件夾刪除對話框（SelectFilestoRemove），利用下箭頭加亮文件夾刪除選項（REMOVEPATH），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->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日期和時間，這些信息會保存在系統中；關閉系統或去掉電池，系統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（ExternalPowerSupply）”。語言LANGUAGE選擇廠家預裝的各種語言包。如果該系統目前沒有你想使用的語言包，請聯系GSSI或者銷售代理，以便得到技術支持。版本Version菜單系統->版本->顯示(SYSTEM->VERSION->SHOW)來顯示地質雷達SIR-3000采集軟件的版本。采集菜單COLLECT?RADAR雷達?SCAN掃描?GAIN增益?POSITION信號位置?FILTERS濾波雷達RadarRadar項下有四個子菜單選項：GSSI，T_RATE，MODE，和GPS。天線型號GSSIAntenna:利用該菜單查看并選擇所用天線的中心頻率。利用SYSTEM->SETUP->RECALL調用廠家預設參數后，SIR-3000雷達系統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，則選擇自定義選項CUSTOM。天線發射率T_RATE:T_RATE是天線發射率，單位KHz，最大為100KHz。發射率越高，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射方式，否則會出錯。天線發射率的問題，請參閱天線資料或給GSSI技術支持打電話聯系。型號為5100系列的天線（1.5GHz,400MHz,200MHz），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配備老式天線、高功率天線，并重復地發出嘀嘀聲，為高壓過載警告，表示T_RATE參數設置得太高了。長時間過載可能會損壞地質雷達系統。降低天線發射率，直到嘀嘀聲停止。測量方式Mode:有三種測量方式：time（連續測量、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，按左鍵不保才能文件。連續測量方式表示地質雷達系統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->RATE采集速率（掃描數/秒）。距離測量，需要采用測量輪來完成。系統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GPS：GPS有三個選項：NONEG30LCUSTOM。一般情況下GPS參數為NONE，表示關閉GPS選項。如果系統要使用GPS，則把GPS連接到RS-232串口上，并且GPS選項設置為G30L或者CUSTOM。如果使用GSSI公司提供的G30L型號的GPS，則參數為G30L，其它型號的GPS則為自定義CUSTOM。詳細信息請參考本手冊第七部分。GSSI公司不提供G30L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（dielectricconstant介電常數）、RATE（SCANS/SECOND,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->RATE）下降，同時使得文件所占空間增大。在多數情況下，GSSI推薦采樣點數選擇512或1024。地質調查或者極區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。如果僅僅是在現場采集數據，只在屏幕上顯示而不用專業軟件做后期處理，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RANGE:range為時間窗口（納秒ns），地質雷達系統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給出了各種型號天線常用的時間窗口列表。介電常數DIEL（dielectricconstant）: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D。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(√81=9)，電磁波每納秒傳播6/9英寸。掃描率RATE（SCANS/SECOND,每秒鐘時間內的掃描數）:該值是地質雷達系統每秒鐘記錄在系統內存RAM中的掃描數。采用連續測量方式,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射率T_RATE和樣點數/掃描(SAMPLES/SCAN)的能力，則SIR-3000將自動把該值降低到最大容許值。假定天線發射率（T_RATE）為100Khz,采用測量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scan/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）分界面上會發生發射，有一部分電磁波繼續向下傳播，傳播過程中電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、GP3…GP5。AUTO表示自動增益；Points3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。在天線所在位置上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系統只顯示25%的振幅，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（–12dB），就可以看到掃描的全部振幅信息，即在RADAN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。一般情況下地質雷達系統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時，地質雷達就會重新利用自動司服系統調節該參數。采樣點數為4096或者8192時，地質雷達系統將切換到Manual手動方式，此時需要根據雷達電磁波信號來手動調節設置該參數。建議所有用戶把Position菜單置于手動方式。延時Offset:這是地質雷達儀器內部的系統參數，從地質雷達控制單元（主機）給出一個電磁波脈沖發射命令開始計時，到偶極子天線已經把該電磁波脈沖發射出去為止，這一段時間稱為地質雷達系統的延時（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。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RADAR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，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（ConcreteScan）、結構檢測（StructureScan）、市政設施探測（UtilityScan）、地質調查（GeologyScan）這幾種測量模式中，在雷達RADAR菜單下選擇了天線型號后，雷達系統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->設置->調用（SYSTEM->SETUP->RECALL）。濾波器菜單下設6個子菜單：?LP_IIR（低通—無限脈沖響應濾波器）?HP_IIR（高通—無限脈沖響應濾波器）?LP_FIR（低通—有限脈沖響應濾波器）?HP_FIR（高通—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（FiniteImpulseResponse(FIR)）、無限脈沖響應濾波器（InfiniteImpulseResponse(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。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，系統自動設置這些濾波器。采樣點數為4096或者8192時，系統不能夠采用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。每一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”（snowyappearance）。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_REMOVAL：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律并在系統中輸入該參數。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?；胤挪藛蜳LAYBACKMenu如果要瀏覽前面采集的文件，點擊回放功能鍵（Playbackfunction），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，系統會重復回放該文件；如果選擇多個文件，系統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?；胤挪藛危╬laybackmenu）有兩個子菜單：?SCAN 掃描?PROCESS 處理掃描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->scan->diel）一樣。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（FIRfilterwithaboxcarshape），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的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）采用小增益，在信號衰減的地方（通常為深部）采用高增益。利用增益函數，尤其是5點增益，能很好地顯示探測資料。調節方法為輸出->顯示->增益->自動增益(Output->Display->Gain->AGC)。輸出菜單OUTPUTMenu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數據傳輸顯示DISPLAY利用顯示菜單可以提高探測資料的顯示效果。具體的參數有顯示模式線掃描/示波器顯示（LINE/SCOPE）、顏色表C_TABLE（color_table）、顏色分布（對比）表C_XFORM(color_transform)、顯示增益GAIN(dB)4個參數：線掃描模式LINE：掃描圖像有兩種顯示方式：線掃描、示波器模式。地質雷達資料顯示一般采用線掃描方式，各掃描線依次排列并用不同的顏色表示振幅大小和相位信息。示波器（Scope、oscilloscope）：顯示單個掃描線的波形圖。顏色表C_TABLE:選擇廠家預設的顏色表來顯示數據，有灰度圖、彩色圖。采用不同的顏色有助于你發現資料的不同特征。有5個顏色表可供選擇。顏色變換表C_XFORM：選擇了合適的顏色表后，利用顏色變換表C_XFORM改變各顏色所占的比例，采用不同顏色表示信號振幅大小。在某一個振動幅度內分布的顏色越多，越能夠顯示出探測資料中的細小變化。比如大振幅或中等振幅處讓顏色集中分布以顯示強信號的變化，或采用黑白雙色。注意，不是每個顏色表都能用顏色分布表調節。有多達4種不同的顏色變換表。GAIN（增益）:顯示增益。每個掃描線內所有采樣點的樣值（振幅值）直接乘以一個常數，整個探測剖面振幅值整體放大或者縮小。弱反射信號能夠清楚地顯示，但同時強反射信號由于增益過大而出現削波現象。采集時增益函數較小，利用該函數查看弱反射信號、衰減信號，盡量避免出現削波現象。數據傳輸Transfer數據傳輸有4個子菜單：PC（IBM兼容個人計算機）,FLASH（閃存卡）,HD(harddrive)（U盤、移動硬盤）,DELETE（刪除文件）。利用PC、FLASH、HD選項把數據文件從地質雷達系統傳輸到個人計算機、閃存卡、USB盤、微硬盤。PC選項為傳輸到個人計算機上，在個人計算機上安裝MicrosoftActiveSync（微軟同步工具）進而控制數據文件的傳輸；FLASH選項可以傳輸到閃存卡／CF卡上；HD選項可以把數據文件傳輸到U盤、移動硬盤上；詳細描述，請參考第5部分：數據傳輸和文件管理。2.4:命令欄CommandBar在參數設置模式（3個顯示窗口）、運行模式（1個顯示窗口）下，數據顯示窗口下6個功能鍵對應的命令不同。參數設置模式InSetupMode系統處于參數設置模式（Setupmode）下有3個顯示窗口，左側為參數選擇樹。系統處于運行模式（Runmode）下只有一個數據窗口，并且看不到參數選擇樹，即不能調節設置參數；在運行模式下，只能采集數據。在設置模式下，命令欄如下所示：設置模式命令欄運行/停止（RUN/STOP）:該命令按鈕使系統停止發射信號。在運行/停止按鈕右側的綠色燈會關閉。在設置模式（3個窗口）下，該命令可以讓數據顯示窗口（主窗口）中的掃描信號停止滑動。在運行模式（1個窗口）下，點擊該命令時停止采集數據，在屏幕上出現一個十字光標。利用上下左右箭頭移動十字光標，在屏幕右下角有兩組數字即十字光標的坐標位置，第一個坐標數字為水平距離、第二個坐標數字為深度。再次點擊該運行/停止按鈕，屏幕上彈出一個窗口提示保存數據，按右鍵選擇YES保存數據文件，按左鍵選擇NO不保存數據文件，儀器自動開始采集下一個文件。位于系統面板上、標記（marker）按鈕下方的運行/停止（Run/Stop）按鈕與功能鍵運行/停止(RUN/STOP)作用相同。采集模式COLLECTMODE：該按鈕有三個功能。在采集和回放模式之間切換。在屏幕左上角顯示系統當前模式：COLLECT或者PLAYBACK，后面是文件名。采集參數設置模式（3個顯示窗口）：點擊該按鈕系統會暫停發射信號，接著又發射信號。對數據顯示進行緩沖，并使掃描顯示開始滑動。數據采集運行模式（1個窗口）：在數據采集期間，該功能鍵對應下一個文件命令（NEXTFILE），點擊該按鈕時系統停止采集數據并彈出文件保存對話框（Save），并立即打開下一個文件并采集數據?；胤拍Ｊ絇LAYBACKMODE:在采集設置模式（3個顯示窗口，屏幕左上角為COLLECT）下點擊回放按鈕，彈出一個具有文件列表的文件打開對話框（window），這些文件保存在內存卡中當前文件夾下。利用上下鍵加亮文件，并點擊選擇鍵Enter在文件名前的復選框上打勾，接著按右鍵開始回放該數據文件，屏幕開始滑動。事先在處理菜單（Processmenu）下設置參數進而在回放期間對資料進行處理，接著點擊運行/設置（Run/Setup）按鈕切換到回放運行（PlaybackRun）屏幕（1個顯示窗口），數據窗口滑動結束時，窗口中會出現一個十字光標。利用光標顯示目標體的水平距離和深度，利用上下左右鍵移動光標來顯示各個目標體的位置信息。運行/設置參數RUN/SETUP:該按鈕用于單窗口運行模式（Runmode）與三窗口參數設置模式（Setupmode）的切換。在設置模式下點擊該按鈕時系統自動開始采集數據。TerraSIRch系統響2下，接著轉換到運行模式（Runmode），接著再響2下，開始接收數據。在數據采集期間，點擊該按鈕時系統會響2下，并彈出一個文件保存對話框（Save），接著切換到三窗口的參數設置模式。在回放設置模式（PlaybackSetup）下點擊該按鈕，系統將進入單窗口的回放運行模式（PlaybackRunmode）。在文件打開窗口中選擇目標文件，所選文件的掃描信息在窗口中滑動至文件末尾時停止滑動，同時彈出一個十字光標。再次點擊該按鈕，則返回到三窗口的回放參數設置模式。顏色表COLOR_TABLE：點擊該按鈕在5種顏色表間切換。TerraSIRch系統對系統內存中的掃描信息利用新顏色重新在屏幕上顯示一遍。利用菜單輸出>顯示（OUTPUT>DISPLAY）改變顏色表。該功能只在參數設置模式下有效。顏色分布表COLOR_XFORM:利用該按鈕顏色分布表間切換。顏色分布表，表示同一個顏色表中每種顏色所占的百分比不一樣，因而掃描信號振幅不同顏色就不同。如果要加亮弱反射信號，選擇中間部分集中分布的顏色表。5個顏色表中只有3個能夠采用顏色分布表。紅/白/蘭、一種灰階顏色表是線性的，不能使用顏色分布表，各顏色百分比預先設置好。利用菜單輸出>顯示(OUTPUT>DISPLAY)改變顏色分布表。該功能只在參數設置模式下有效。運行模式（InRUNMode）運行模式（Runmode）只有一個顯示窗口。3個窗口表示系統處于參數設置模式（Setupmode）。只有在運行模式下SIR-3000才能采集資料保存數據文件。運行模式下的命令欄如下：運行模式命令欄運行/停止（RUN/STOP）：在采集模式下點擊該按鈕時系統停止采集資料，并在屏幕上出現十字光標。再次點擊該按鈕，系統會關閉該文件，彈出文件保存窗口，接著開始采集下一個文件。在回放期間點擊該按鈕，系統在停止和運行之間切換，所選文件在屏幕上滑動至文件末尾，并出現十字光標。文件滑動停止時，再次點擊該按鈕，系統會把該文件重新回放一遍。下一個文件（NEXTFILE）：在采集運行模式（CollectRun）下點擊該按鈕時系統停止采集數據，彈出文件保存對話框（dialog）。在文件保存后系統立即開始采集下一個文件。在回放模式下不能使用該命令?；胤拍Ｊ剑≒LAYBACKMODE）：在回放運行模式下點擊該按鈕時系統彈出一個文件打開對話框（Open），選擇目標文件。在采集運行模式下，點擊該按鈕，系統會停止采集數據，提示保存文件；彈出文件打開對話框，選擇文件進行回放。在回放模式下點擊該按鈕時彈出一個回放文件選擇對話框。運行/設置（RUN/SETUP）：在采集模式（Collectmode）下點擊該按鈕時彈出一個文件保存對話框（Save），并關閉當前數據文件，接著切換到3窗口的參數設置模式（SetupMode）。在回放模式下點擊該按鈕，系統則在運行和設置（RunandSetup）之間進行切換。顯示（DISPLAY）：該按鈕用于在線掃描方式和單掃描示波器方式間切換。該功能在數據采集或者回放模式下都一樣。深度（DEPTH）:利用該按鈕根據已知目標體的深度來標定系統（介電常數），更新垂直刻度比例尺和介電常數參數，就不用猜想介電常數或者土壤類型，就能給出一個更為準確的深度值。在測區表面進行掃描，發現一個目標體。發現目標體后，繼續在該測區內采集數據。對該目標體進行鉆孔或者開挖，測量目標體的深度。返回系統，點擊運行/停止（Run/Stop）按鈕，并出現十字光標。十字光標彈出后，如果目標體為金屬，則把十字光標放在第一個正波峰位置，如果目標體為空氣，則把光標放在第一個負波峰上。正波峰在顏色表的右邊（灰階顏色表中為白色）。負波峰則在左邊（灰階顏色表中為黑色）。點擊深度（DEPTH），并且滑動到正確的深度，點擊右鍵使其起作用。注釋：如果介質雜質比較多，介電常數只是近似值。如果為均勻介質，如混凝土，標定效果非常好；如果為土壤，則其介電常數隨著深度增加而變化非?？?，在整個測區都不均勻，所以介電常數只能為近似值。 在TerraSIRch模式中標定深度會更新介電常數，但是不會改變時間窗口。在混凝土掃描、結構掃描、市政檢測、地質探測中，則保持（掃描參數下）輸入深度不變，而更新時間窗口，并給出一個新的介電常數。在4個程序中點擊運行/停止按鈕2次來重新初始化增益信息。第三部分TerraSIRch設置采集參數本部分介紹數據采集方法，利用SIR-3000地質雷達采集單個二維數據剖面，并進行簡單解釋，甚至可以把這些二維數據剖面聯合起來組成三維圖像。而三維項目的參數設置和資料采集，請參考第四部分的QUICK3D部分。第一節描述參數設置列表，即采集軟件參數設置，并非是硬件連接與設置。如果利用測量車進行測量，詳細信息請參考附錄C，或者2.1節。前兩節主要講述利用測量輪控制數據采集。第三節連續測量，第四節點測。注釋：地質雷達主機開機之前如果把外部的內存卡（CF卡、Flash卡）插在內存卡插槽里，則所有文件將自動保存到外部CF卡上，而不是內置的卡上。注釋：由于受計算機內存大小限制，單個測量文件最大為64兆字節。比如采用以下參數：512采樣點數/掃描、12掃描/英尺、測量距離為5200英尺，或者1英里左右。注釋：儀器系統關閉電源并重新啟動前，可以連續采集70個文件。如果一次性采集的數據文件超過70個，則sir-3000系統會掛機，并且采集的數據文件有可能會丟失，并且需要重新啟動地質雷達系統。謹記，重新打開前面保存的任何一個參數設置表，并檢查系統采集參數，以確保與關機前的采集參數設置一樣。這也許會破壞你的參數設置文件。3.1:二維采集參數設置第一步：系統啟動系統啟動后，點擊TerraSIRch功能鍵，幾秒后屏幕上將會出現3個窗口，右側為wiggle波形圖，左側為參數選擇樹，數據掃描窗口在中間。如果事先連接了天線，系統會自動初始化天線，其過程為在屏幕左下角有一個滑動條滑動兩次，接著在中間窗口會顯示探測資料。第二步：檢查參數檢查采集參數樹的各參數，以確保為該天線進行了正確的設置。打開參數設置文件LoadSETUP在菜單系統>設置>調用(System>SETUP>RECALL)選擇廠家預先設置的參數或用戶以前保存的參數。在SIR-3000主界面上單位選擇了英制/米制，則參數設置情況為在中心頻率后eng/met，表示英制/米制。比如400MHz天線的參數文件為400eng/met。提示：1500MHz天線和藍色的新金屬小車，則使用1500-614cart參數文件表。測量輪標定SurveyWheelCalibration選擇距離DISTANCE測量模式。選擇距離測量模式后，儀器自動彈出測量輪標定對話框。路面平整的情況下可以直接輸入廠家預設值；地表起伏不平時就需要對測量輪進行標定。如果已經選擇并顯示距離模式，也可以檢查測量輪標定是否正確，方法是先選擇其它選項time或者point，再選擇距離選項DISTANCE，彈出測量輪標定窗口（CALIBRATESW）。測量輪標定有以下5個步驟：Selectcalibrationdistance，選擇標定距離。在對話框DISTANCE中輸入標定距離，比如10米。測線越長，準確度越高。對于不同的地形進行手動標定測量輪，在測區表面布置一條長測線，標出測線的起點、終點。PositionAntennaonthestartmark，把天線放在測線的起點。在天線某個位置（前面、中間、后面）定一個點或者畫一條線。ClickENTERbutton，按選擇鍵Enter。MoveAntennatothestopmark，沿著測線方向移動天線至測線終點，這是天線標定的關鍵。PressENTERbutton，按選擇鍵Enter完成標定。根據屏幕提示完成測量輪的標定。在天線、測量輪移動的過程中，測量輪的脈沖數ticks在不斷地增加，測量輪停止移動時，ticks停止增加。第5步完成時，總的ticks數字除以標定距離就是單位距離內的脈沖數，保存在New對話框中。標定完成后點擊右箭頭（rightarrow）保存標定值在SAVE對話框中并退出測量輪標定窗口。重復標定測量輪幾次，取一個平均值。如果你想手動輸入測量輪參數，點MARK按鈕來加亮新標定值NEW選項（NewCalibrationValue），利用上下鍵輸入正確的參數，按右鍵保存退出。利用SYSTEM>UNITS>DISTANCE設置SIR-3000的水平單位為英寸或者厘米，輸入標定缺省值（單位：ticks/inch,ticks/cm）時，如果單位采用英寸，ticks/ft除以12；如果采用厘米，ticks/m除以100。打開標定對話框后，缺省標定距離為10，在ticks總數對話框內輸入缺省值的10倍即可快速輸入缺省值。測量輪的缺省設置：型號：611(35/6’wheel):型號：613結構掃描車、單個測量輪(900MHz)2000ticks/meter609.6ticks/foot型號：620(16”wheel):放置在400MHz、200MHz天線的后面417ticks/meter127ticks/foot型號：623測量車市政管線掃描檢測車-1583ticks/meter-487.8ticks/foot型號：614/615測量小車藍色的金屬結構掃描車4030ticks/meter1229ticks/foot檢查時間窗口CheckRANGE在采集設置模式下，掃描數據在中間主窗口上滾屏。在測區內托動天線，注意在窗口上是否能夠發現異常體，并且觀察異常體在屏幕上的水平位置、時間/深度參數。理想情況下目標體應該在屏幕的中間，如果沒有發現目標體，則修改菜單掃描>時間窗口（Scan>Range）選項?？梢詫δ繕梭w進行快速成圖，注意觀察其在窗口上的位置。如果垂直刻度顯示為深度，則通過菜單系統>單位>垂直刻度(SYSTEM>UNITS>VSCALE)把垂直刻度設置深度depth為時間time，準確地估計時間窗口范圍。檢查掃描數/單位距離CheckSCN/UNIT一般情況下，判斷一個雙曲線至少要10個掃描線。簡單規則為：利用10個掃描數除以最淺目標體的深度值，如目標體深度10英尺，則該參數設置為10掃描/10英尺=1掃描/英尺；目標體為5英尺深，10掃描/5英尺=2掃描/英尺。利用1.5GHz天線來探測混凝土的結構特征，推薦參數為60掃描/英尺。對于管線或者地下鐵罐，建議6-24掃描/英尺。這是最小要求，該參數的選擇與目標體寬度有很大關系。尺寸近似的物體產生不同的雙曲線（下圖），雷達信號排列不同，即雙曲線大小發生變化，原因在于深部目標體的反射掃描數目比前部目標體的要多。檢查增益CheckGAIN在示波器窗口上的細紅線為增益曲線，掃描振動幅度正中心為0，左側為負值，右側為正值。要保證掃描信號顯示清楚以便判斷信號特征。如果信號不理想，選擇菜單采集->增益->自動增益（COLLECT->GAIN->AUTO）重新初始化天線并且對信號進行調整。在測區內托動天線，觀測信號中是否有消波現象。如果消波則重新調整增益函數，方法是修改自動增益為手動，再改為自動。增益設置合適后可調節為手動模式。采集多個剖面文件，便于進行對比，而不會受到增益函數的影響。第三步：資料采集按下RUN/SETUP功能鍵，系統會響2次，并打開采集運行窗口（單窗口），并且再響一次，開始采集資料?；蛘唿c擊天線手柄上的標記按鈕開始采集數據。在剖面文件末尾，按下Run/Setup鍵停止采集數據，把該剖面文件保存到地質雷達系統上，便于數據傳輸或者隨時回放。如果希望利用同一套參數不停地采集資料，點擊下一個文件按鈕（NEXTFILE），則SIR-3000系統將彈出一個對話框，提示保存數據文件，系統處于暫停狀態，在連續測量模式下把系統和天線移動到下一個文件測線的起點，點擊右健保存上一個文件，并自動開始采集下一個文件；在測量輪測量或者點測方式下可以先保存數據再移動天線到下一個測線起點位置。3.2TerraSIRch模式下設置參數采集單個文件以做三維測量采用連續測量方式時，掃描間隔（水平分辨率）是系統資料采集速度和天線在地面移動速率的函數。掃描率RATE(scans/second)越高，天線移動速度越慢，則數據采集越密集。采用連續測量方式時沒有距離概念，軟件不知道天線實際移動的距離。因而天線移動的速度要均勻，并且每隔一定距離打上標記信息。連續測量資料利用RADAN軟件做特殊處理后才能創建三維圖形；如果要探測三維目標體，建議采用測量輪控制方式采集資料。第一步：系統啟動。系統啟動后點擊TerraSIRch功能鍵，幾秒后屏幕上出現三個窗口，右側為示波器窗口，左側為參數樹窗口，中間為主窗口。事先連接好天線，則在窗口左下角有一個藍色滑動條會滑動兩次，表示儀器系統在初始化天線，隨后在主窗口出現了掃描信號。第二步：檢查采集參數樹下的各個參數。打開參數設置表LoadSETUP系統>設置>調用(System>setup>recall)，采用廠家預設參數或者用戶先前保存的參數表。檢查測量模式CheckMODE采集>雷達>測量模式(COLLECT>RADAR>TIME)，確認模式選擇為時間測量模式。檢查時間窗口CheckRANGE在采集參數調節模式下，掃描信號在主窗口內連續滾屏。拖動天線，尋找地下目標體。注意異常體在窗口中出現的時間/深度位置，一般應在窗口中間處，這樣用戶就可以對窗口中間附近的圖像進行處理判斷。如果異常體不在窗口中間，請修改菜單掃描>時間窗口(Scan>range)參數。檢查掃描率CheckRATE掃描率，即掃描數/秒（scans/second）。水平方向的數據密度依賴于掃描率，即天線拖動的速度。檢查增益CheckGAIN屏幕右側示波器窗口內細紅線為增益函數線，掃描信號中間為0線，左側表示負振動，右側表示正振動。調節增益以保證信號清晰可見。如果信號振幅小，則需選擇增益>自動(GAIN>AUTO),使系統重新初始化增益，對增益函數進行調整，使信號更加清晰。托動天線查看是否出現消波現象，如果有消波出現，增益方式由自動改為手動再改為自動，重新調整增益，直到消波現象不出現。第三步：采集數據 點擊RUN/SETUP功能鍵開始采集數據。系統發出BEEP吡響一聲，表示準備開始采集數據。在測線終點點擊RUN/SETUP鍵停止采集數據。保存數據文件，便于在回放模式下查看。3.4點測參數設置SettingUpforPointDataCollectionSIR-3000儀器系統的第三種數據采集模式為點測。深部探測、或者地表覆蓋發育的地區采用點測。 點測，我們一次記錄一個掃描。點測剖面的掃描間隔（水平分辨率）指的是測點之間的間隔。第一步，系統啟動。系統啟動后點擊TerraSIRch功能鍵，幾秒后屏幕上出現三個窗口，右側為示波器窗口，左側為參數樹窗口，中間為主窗口。事先連接好天線，則窗口左下角有一個藍色滑動條滑動兩次，表示儀器系統在初始化天線，隨后在主窗口出現了掃描信號。第二步：檢查采集參數樹下的各個參數。打開參數設置表LoadSETUP系統>設置>調用(System>setup>recall)，采用廠家預設參數或者用戶先前保存的參數表。檢查測量模式CheckMODE采集>雷達>測量模式(COLLECT>RADAR>POINT)，確認模式選擇為點測。檢查時間窗口CheckRANGE在采集參數調節模式下，掃描信號在主窗口內連續滾屏。拖動天線，尋找地下目標體。注意異常體在窗口中出現的時間/深度位置，一般應在窗口中間處，這樣用戶就可以對窗口中間附近的圖像進行處理判斷。如果異常體不在窗口中間，請修改菜單掃描>時間窗口(Scan>range)參數。檢查掃描率CheckRATE掃描率，即掃描數/秒（scans/second）。水平方向的數據密度依賴于掃描率，即天線拖動的速度。檢查增益CheckGAIN屏幕右側示波器窗口內細紅線為增益函數線，掃描信號中間為0線，左側表示負振動，右側表示正振動。調節增益以保證信號清晰可見。如果信號振幅小，則需選擇增益>自動(GAIN>AUTO),使系統重新初始化增益，對增益函數進行調整，使信號更加清晰。托動天線查看是否出現消波現象，如果有消波出現，增益方式由自動改為手動再改為自動，重新調整增益，直到消波現象不出現。檢查疊加CheckSTACKING通常點測模式下都要做疊加，缺省值為64，即系統在同一個地方采集64個掃描，通過一定的算法輸出1個掃描。它可以減少高頻隨即噪音。第三步:點測測量把天線放置在第一個測點上，按下運行/設置Run/Setup按鈕。儀器窗口上為一個白色運行屏幕。點擊運行/停止（Run/Stop）按鈕采集一個測點數據。儀器系統記錄和疊加數據期間，藍色滑動條在屏幕窗口左下角滑動。藍色條消失后，命令條上顯示掃描數目。移動天線到下一個測點重復上面的操作。采集完畢點擊運行/設置Run/Setup按鈕保存數據文件并返回到參數設置窗口。第五部分數據傳輸與文件維護本部分介紹數據傳輸方法，把數據文件SIR-3000傳送到PC機上以便處理和解釋，介紹從系統內存卡中刪除數據文件的方法。這些功能都是在輸出菜單OUTPUT下完成的。注意：儀器開機前在CF卡插槽上插入CF卡，所有數據文件會自動記錄該記憶卡上。它們不會保存到系統內部存儲卡中。5.1通過USB連接線傳輸數據文件到PC機如果首次通過USB連接線傳送數據，請參考附錄G：在PC機上安裝微軟ActiveSync。第一步：打開PC機和SIR-3000地質雷達（如果SIR-3000已經打開并處于運行模式，停止采集數據并切換到回放模式下）。把USB電纜的矩形端口Master連接到計算機上，把USB電纜的正方形端口Slave連接到SIR-3000的USB-B口上。第二步：進入TerraSIRch模式，點擊RUN/STOP暫停系統。第三步：在輸出>傳輸菜單（Output>Transfer）下，點擊PC選項。第四步：從PC…。等待個人計算機上的ActiveSync燈變綠了，然后右鍵右擊綠色ActiveSync圖標。再點擊文件瀏覽器Explore，顯示移動設備瀏覽器，從而進入SIR-3000的存儲卡。第五步：選擇我的計算機->存儲卡(MyComputer->StorageCard)，然后找到包含項目的文件夾。把文件從儀器內部存儲卡上的某個位置復制到外部存儲卡上或拖放/復制到PC機上的文件夾內。數據文件傳輸完畢幾秒鐘后，關閉地質雷達主機，斷開USB電纜線。5.2通過外部閃存卡傳輸數據文件第一步：打開PC機和SIR-3000。如果SIR-3000已經打開并處于運行模式，停止采集數據并切換到回放模式下。系統啟動后在記憶卡插槽上插入閃存卡。第二步：進入TerraSIRch模式，點擊RUN/STOP暫停系統。第三步：在輸出->傳輸->FLASH（Output->Transfer->Flash）下，按選擇鍵Enter,彈出一個窗口，顯示出內存中的所有文件。第四步：加亮這些文件，并在每個文件上點擊回車鍵Enter選定文件名前的復選框。選定傳輸文件后，點擊右箭頭開始傳輸，窗口左下角的藍色滑動條不斷地滑動。地質雷達系統在文件傳輸復制過程中不會刪除儀器系統存儲卡上的測量數據文件。第五步：從SIR-3000上取下閃存卡，把它插入讀卡器上，再把讀卡器連接到計算機上。接著就能夠看到閃存卡上的數據文件了，并把這些文件復制到計算機上。5.3通過USB盤、移動硬盤傳輸數據文件使用U盤或者移動硬盤傳輸數據就選擇該選項，USB盤比閃存卡在物理上更耐用。比用USB電纜連接線傳輸速度快。第一步：打開PC和SIR-3000。確保系統啟動后插入U盤。第二步：進入TerraSIRch模式，點擊RUN/STOP暫停系統。第三步：在輸出->傳輸->HD（Output->Transfer->HD）下，按選擇鍵Enter,彈出一個窗口，顯示出內存中的所有文件。第四步：加亮這些文件，并在每個文件上點擊選擇鍵Enter選定文件名前的復選框。選定傳輸文件后，點擊右箭頭開始傳輸，窗口左下角的藍色滑動條不斷地滑動。地質雷達系統在文件傳輸復制過程中不會刪除儀器系統存儲卡上的測量數據文件。第五步：從SIR-3000上取下USB盤，把它插到計算機的USB端口上。進而把U盤中的數據文件復制到計算機上。5.4刪除數據文件保存地質雷達系統內部存儲卡上的數據文件，并把這些文件傳輸到個人計算機上，同時檢查這些文件的完整性，雷達系統的內存卡上數據文件不斷增加，因而需要對其簡單地做些“清除”。在開始新的探測項目前，GSSI建議用戶完全刪除內部存儲卡上的數據文件，以免產生混淆，弄不清那個文件是哪一項目的。第一步：選擇菜單輸出->傳輸->刪除(Output->Transfer->Delete)，并按選擇鍵Enter，彈出一個帶文件列表的窗口。第二步：使用上下鍵加亮要刪除的文件，然后按Enter選中文件名前面的復選框。第三步：重復第二步，選中想要刪除的所有文件。點擊右箭頭鍵進行刪除。注意：當采集新文件時，儀器系統會為該文件找到一個最小的數字作為文件名。例如：如果儀器內有25個數據文件、2.DZT、3.DZT、4.DZT…….DZT、，刪除了文件4.DZT；下次采集數據時記錄的第一個文件名不是，而是4.DZT，第二個文件名才是。換句話說，系統在增加新文件時將充滿記憶卡中的任何間隙。附錄A:TerraSIRchSIR-3000系統技術規格A.1:系統硬件天線：兼容GSSI所有天線通道數：1數據存儲：內置1G閃存卡閃存接口：兼容工業標準壓縮閃光存儲器或IBM微驅動器,最高達2GB（用戶提供）處理器：32位IntelStrongArmRISC處理器，206MHz顯示器：強光8.4”TFT,64K彩顯,分辨率800×600，顯示模式:線掃描和示波器顯示輸入/輸出：閃存卡接口主USB和從USB接口以太網輸入/輸出R