Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Τίτλος: Ανάλυση ταχύτητας διάδοσης περιθλώμενων ηλεκτρομαγνητικών - κυμάτων με την χρήση δεδομένων γεωραντάρ.

Title: Velocity analysis from diffracted electromagnetic waves using georadar data

Εξεταστική Επιτροπή:

Βαφείδης Αντώνιος (Καθηγ. Πολ. Κρήτης)-Επιβλέπων
Μανούτσογλου Εμμανουήλ (Καθηγ. Πολ. Κρήτης)
Προβιδάκης Κων/νος (Καθηγ. Πολ. Κρήτης)

Περίληψη

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή πραγματεύεται με τις πληροφορίες που μπορούν να ανακτηθούν γρήγορα από τις περιθλάσεις σε δεδομένα γεωραντάρ χρησιμοποιώντας δύο μεθοδολογίες. Η πρώτη βασίζεται σε στατιστικά κριτήρια, χωροθετημένων τομών γεωρανταρ (constant velocity migration) για την εκτίμηση της ταχύτητας διάδοσης των περιθλώμενων κυμάτων και η δεύτερη, στην συνάφειά τους από την  οποία, εκτός από την ταχύτητα διάδοσής τους, εκτιμάται και η θέση του σημειακού σκεδαστή.

Ελέχθηκε η συμπεριφορά των εξής στατιστικών κριτηρίων: η κύρτωση, o AIT4, o ICBT πρώτης και δεύτερης τάξης, η εντροπία και η κατανομή τοπικών κλίσεων (local slopes) όσον αφορά την εκτίμηση της ταχύτητας από χωροθετημένες τομές  όπου η εστίαση (focusing) των περιθλάσεων πραγματοποιήθηκε με την μέθοδο "diffraction summation".

Oι προτεινόμενες μεθοδολογίες ελέγχθηκαν σε συνθετικά δεδομένα με ή χωρίς θόρυβο. Συνθετικά δεδομένα δημιουργήθηκαν με το GPRMAX 2D για μοντέλα με σημειακούς σκεδαστές. Η υλοποίηση των αλγορίθμων για την εκτίμηση της ταχύτητας έγινε σε περιβάλλον Matlab. Οι προτεινόμενες μεθοδολογίες είναι χρήσιμο να εφαρμοστούν και σε πραγματικά δεδομένα για τα οποία υπάρχει επιβεβαίωση των στόχων (ground truth).

Η μεθοδολογία που βασίζεται στην συνάφεια (semblance), στα παραδείγματα με θόρυβο, συνέχιζε με μεγάλη επιτυχία να βρίσκει τις αναμενόμενες τιμές της ταχύτητας, δηλαδή διαθέτει εξαιρετική στιβαρότητα (robustness). Παρόλο που οι εκτιμητές στη μεθοδολογία που βασίζεται στην χωροθέτηση δίνουν αποδεκτά αποτελέσματα, στα παραδείγματα των συνθετικών δεδομένων με θόρυβο, δεν υπάρχει μοναδική αναμενόμενη τιμή ταχύτητας για κάθε σκεδαστή.

Οι μεθοδολογίες ελέγχθηκαν χρησιμοποιώντας διαφορετικές τιμές διαστήματος δειγματοληψίας. Η μέθοδος της συνάφειας δεν επηρεάζεται από το διάστημα δειγματοληψίας σε αντίθεση με τη μεθοδολογία που βασίζεται στη χωροθέτηση. Ειδικότερα, ο εκτιμητής των τοπικών κλίσεων στην μεθοδολογία χωροθέτησης, βελτιώνεται όταν χρησιμοποιείται αυξημένο διάστημα δειγματοληψίας. Στην μεθοδολογία χωροθέτησης, ο εκτιμητής της κύρτωσης είναι καλύτερος από τους υπόλοιπους.

Η μεθοδολογία της συνάφειας αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο στη διαδικασία αναγνώρισης περιθλώμενων κυμάτων σε τομή γεωραντάρ, καθώς υποδεικνύει τόσο το βάθος, όσο και τη θέση των σημειακών σκεδαστών που αποδίδονται σε θαμμένα καλώδια καθώς και αγωγούς νερού και αποχέτευσης.