地质雷达0SIR3000用户手册

TerraSIRchSIR-3000用户手册

美国地球物理测量系统公司

TerraSIRchSIR-3000用户手册..............................1

第一部分介绍........................................1

1.1仪器酉己置UnpackingYourSystem..................1

1.2概述GeneralDescription........................1

硬件连接HardwareConnections....................2

其次部分启动和设置TerraSIRch.......................10

2.1硬件设置HardwareSetup........................10

2.2系统启动与显示Boot-UpandDisplayScreen...12

数据显示窗口DataDisplayWindows..............14

2.3系统模式和菜单：概述SystemModesandMenus..15

系统菜单SYSTEM.................................16

采集菜单COLLECT................................20

雷达Radar...................................20

扫描SCAN....................................22

增益GAIN....................................25

信号位置POSITION............................27

滤波器FILTERS...............................29

回放菜单PLAYBACKMenu..........................31

扫描SCAN....................................32

处理PROCESS.................................32

输出菜单OUTPUTMenu............................33

显示DISPLAY.................................33

数据传输Transfer............................35

2.4:吩咐栏CommandBar............................35

参数设置模式InSetupMode......................35

运行模式(InRUNMode)........................38

第三部分TerraSIRch设置采集参数......................42

3.1:二维采集参数设置.............................43

第一步：系统启动...............................43

其次步：检查参数..............................43

打开参数设置文件LoadSETUP.................43

测量轮标定SurveyWheelCalibration.........43

测量轮的缺省设置：..........................45

检查时间窗口CheckRANGE....................47

检查扫描数/单位距离CheckSCN/UNIT..........47

检查增益CheckGAIN.........................48

第三步：资料采集...............................49

3.2TerraSIRch模式下设置参数采集单个文件以做三维测量

..................................................49

第一步：系统启动。.............................50

其次步：检查采集参数树下的各个参数。...........50

打开参数设置表LoadSETUP...................50

检查测量模式CheckMODE.....................50

检查时间窗口CheckRANGE....................50

检查扫描率CheckRATE.......................51

检查增益CheckGAIN.........................51

第三步：采集数据...............................51

3.4点测参数设置SettingUpforPointDataCollection

..................................................51

第一步，系统启动。.............................52

其次步：检查采集参数树下的各个参数。...........52

打开参数设置表LoadSETUP...................52

检查测量模式CheckMODE.....................52

检查时间窗口CheckRANGE....................52

检查扫描率CheckRATE.......................53

检查增益CheckGAIN.........................53

检查叠加CheckSTACKING......................53

第三步：点测测量...............................53

第五部分数据传输与文件维护.........................55

5.1通过USB连接线传输数据文件到PC机.............55

5.2通过外部闪存卡传输数据文件....................56

5.3通过USB盘、移动硬盘传输数据文件..............56

5.4删除数据文件..................................57

A.1:系统硬件.....................................59

附录E:天线参数列表..................................62

E.1:预设参数.....................................62

E.2:旧式天线，特别天线的参数列表..................66

附录G:在PC机上安装微软ActiveSync软件..............73

第一部分:使PC机能够识别SIR-3000设备。...........74

其次部分：安装微软的ActiveSync....................80

第三部分：配置微软ActiveSync软件.................82

第一部分介绍

本手册既适用于地质雷达新用户，也适用于有阅历的老用户。该

手册既可作为一本参考书，又可作为一本教材。无论你是否具有肯定

的地质雷达运用阅历，我们都建议你细致阅读本手册的每一部分。地

质雷达的理论学问请参考附录F,地球物理参考手册列表。

地质雷达系统运用中遇到问题时，请联系GSSI的技术支持，工作

时间为美国东部标准时间星期一到星期五上午9点一下午5点，联

系电话:1-800-524-3011,或者（603）893-1109（国际）。

1.1仪器配置UnpackingYourSystem

感谢您购买和运用GSSI公司的TerraSIRchSIR3000地质雷达

系统（简称SIR-3000）。包装箱内有一份装箱单，据此清点仪器，假

如发觉仪器部件在运输过程中缺失或者损坏，请马上联系销售代理，

以便我们能与时帮你解决问题。

SIR-3000包含以下几个部件：主机、运输箱、电池两块、室内电

源适配器、操作手册。

天线、电缆和室内后处理软件不包括在以上项目中，须要另外购

买。

1.2概述GeneralDescription

SIR-3000为便携式单通道地质雷达，用途广泛。SIR-3000各组件

描述如下。

地质雷达主机外部主要组件：键盘、彩色SVGA显示屏、连接面板、

电池插槽、指示灯。你可以在屏幕上实时地观测探测资料或者回放显

示资料。遮阳板需另外购买，在阳光下查看资料文件利用遮阳板观测

效果会更好。显示屏幕长时间受阳光曝晒，温度会上升并且显示清晰

度降低。

电池插槽在主机正下方，所用电池为10.8VLithiumTon可充电电

池。充溢电后，电池可运用3小时左右。电池充电方法为：运用选配

的电池充电器充电；或者把电池放在主机的电池插槽内，连接室内电

源适配器，并使主机处于待机模式。电池充电时间约4-5个小时。在

运用电池时，请确保盖好电池插槽盖，以免灰尘或者脏东西进入仪器

系统内部。

硬件连接HardwareConnections

SIR-3000主机背部两排接口和一个记忆卡插槽。下排位天线/大

线接口；顶排接口从左到右依次是：沟通电源，串口（RS232）,以

太网，USB-B,USB-A,记忆卡插槽。

天线接口AntennaConnector：系统背部有一个19针母口为天线接口，

用于连接限制电缆。天线接口有五个宽度不等的金属槽，以保证仪器

电缆和主机连接正确。

・旋转电缆接头（公口）至主机天线接口上的红线处，这样电缆

就连接到了地质雷达主机上。电缆只能用手轻轻地拧紧；不要运用扳

手拧，因为它会损坏这些接口部件。

关闭系统电源后，才能连接、拆卸仪器电缆和天线。连接或者拆

卸天线前必需拔掉室内电源，并且从电池插槽中去掉仪器电池。在

SIR-3000处于睡眠（待机）状态下，建议用户不要更换天线。

沟通电源ACPower：连接沟通电源适配器，可以运行仪器系统。

110-240伏特、47-63赫兹。

串口SerialI/O（RS232）：这是标准串口，连接通用雷达GPS。该串

口也可以连接结构扫描光学编码器小车（StructureScanOptical

barcodereadercart）。

网络接口Ethemet：利用网络接口，SIR-3000系统可以连接到网络或

者其它设备上，用于软件升级。

USB-B和USB-A接口：用于连接各种USB外围设备,如键盘、USB盘。USB-B

口用于软件升级、数据传输。USB-A口用于外接USB键盘，进行采集操

作；或者外接USB盘、移动硬盘用来传输数据文件。

记忆卡MemoryCard：利用闪存卡、USB盘、IBM微硬盘，把数据文件

传输并保存到个人计算机上，便于进一步处理分析。这些存储设备与

照相机，MP3播放器，摄像机这些数字装置中的卡类型相同。数据存

储卡的容量完全取决于所选记忆卡的储存容量。

•由于雷达文件有可能为几个兆字节，因此建议运用大容量卡。

•系统打开之前在记忆卡插槽上若没有插入记忆卡，则测量数据

文件自动保存在内置卡上。利用USB盘或者闪存卡把数据文件传输

到计算机上。SIR-3000内置卡容量为1G。

ConnectorPanel

PowerIndicator

Light

Power

InsertMark

CollectIndicator

Light

Run/Stop

FunctionKeysHelp…

BatterySlot

键盘Keypad：在主机面板上的键区有15个按钮和两个指示灯。

注释：

ConnectorPanel一连接面板，

PowerIndicatorLight一电源指示灯，

Power一电源，

Enter/ArrowPad一选择健/上下左右键（箭头），

InsertMark一插入标记键

CollectIndicatorLight一采集指示灯，

Run/Stop—运行/停止键，

Help一帮助，

FunctionKeys一功能键，

BatterySlot一电池槽。

电源Power：当连上电池或沟通电时，系统会自动开机，并进入系统

主界面。地质雷达系统SIR-3000主界面上有六个采集模式，按功能键

按钮进入相应的模式；在任何一种模式下双击电源按钮，然后再按一

次电源按钮后，系统会自动启动并返回到TerraSIRch主界面。

在主界面状态下按电源按钮，SIR-3000地质雷达进入操作系统

WindowsCE.net,建议不要这样操作地质雷达系统；一旦进入

WindowsCE.net系统，有两种方法可以进行，第一种方法关闭电源后

重新接通电源，系统进入主界面；其次种方法是在系统中找到

SIR-3000采集软件，按选择键Enter返回主界面。

在任何一个模式下点击电源按钮，系统将处于待机状态，随时打

算用于探测工作；再按一次电源按钮，系统自动返回从前的模式下。

电池充溢后可以待机几周。彻底关掉系统的唯一方法就是去掉电

源。假如仪器运用电池，当电池功率降低时电源指示灯将发绿光。（If

youarerunningonbatterypower,thePowerIndicatorLightwill

flashgreenwhenyouarelowonbatterypower.）。

选择健/上下左右键Enter/ArrowPad：这五个按钮位于电源按钮下

方。中间为选择键Enter。利用这些键可以访问菜单树（menutree）。

,通过上下键（UporDown）加亮菜单树下的各菜单选项，左右

键（Left

OrRight）可以关闭、打开当前的菜单树。

•在某些菜单选项下，点击选择键Enter弹出一个对话框来设置参

数。

例如，设置数据采集模式的方法：在CollectfRadarfMode加亮

时按选择键Enter弹出一个对话框，包含三种模式Time（连续测量）、

Distance（测量轮测量）、Point（点测），利用上下键加亮其中一个

选项Distance,按Enter键来查看选项的参数状况，按Right（右）箭头

确定该选项参数，对话框自动关闭。

插入标记InsertMark：该按钮位于Enter/Arrowpad下。

•在系统主界面上，点击标记键切换测量单位为米制、英制。系

统会自动记录选定的测量单位，不用每次都选择单位。只有在

系统主界面上才能利用标记键切换测量单位。

•在数据采集期间点击标记键，仪器系统自动在数据剖面上加一

个用户标记(usermark)o数据窗口中的用户标记为白色长

虚线。假如没有测量轮，可利用用户标记来标记距离信息，并

利用后处理软件RADAN进行处理；或者利用用户标记来标注电

线杆、树，凹坑等障碍物的位置。

运行/停止Run/Stop：该按钮位于InsertMark按钮下。在COLLECT>RUN

数据采集状态下按Run/Stop按钮，系统停止数据采集并出现一个十字

光标线；再点击该按钮会关闭数据采集文件，系统弹出一个对话框，

询问是否要保存数据文件；按右箭头保存文件，按左箭头不保存文件。

在参数设置模式下点击该按钮时系统会重新初始化增益函数、利用自

动司服器自动找寻信号位置/地面位置参数。这将重新设置/调整天线

信号的增益，并减小信号消波的可能性。

帮助Help：帮助按钮Help位于Run/Stop下面。只能在TerraSIRch主界

面屏幕上查看帮助，点击Help按钮，屏幕上弹出主题帮助菜

单”SIR-3000HELP/tableofcontents"。运用Mark按钮加亮超级

连接，并运用Enter键切换到帮助主题。按Run/Stop键，仪器系统返

回到前一个帮助屏幕。按帮助Help键，系统关闭或者打开帮助。

功能键FunctionKeys:这六个按钮位于屏幕下面。在SIR-3000主界

面下，点击六个功能键的任何一个，系统就会进入相应的采集模式下。

其次部分启动和设置TerraSIRch

其次部分介绍仪器各部件的连接方法，设置土地测量TerraSIRch

模块中各菜单和函数。在TerraSIRch模式下可以设置各种参数并运用

全部数据采集方法。2D数据文件可以传输到个人计算机上，并利用

RADAN软件进行处理。

2.1硬件设置HardwareSetup

SIR-3000硬件设置很简洁。GSSI天线的连接方法都相同，限制电

缆的公口、母口上插槽标记特别明显，连接简洁。下面以400MHz（型

号5103）天线为例介绍操作步骤如下：

1.天线顶部有两个立板（如下图），用于调整测量拉杆的角度，并

用两个可拆卸插头把拉杆固定在天线上。

天线连接面板(Antennaconnectorpanel)

2.把仪器电缆母口与天线连接,把电缆公口与SIR-3000背部的天线接

口相连接，保障电缆接口扣住主机接口的红线，把两个爱护帽扣在一

起。

标记线接头连接在天线的标记接口(MARKport)；把测量轮电缆

连接到天线顶部的测量轮接口(SURVEYport)o三角板朝下以便爱

护测量轮编码器。

假如你购买了SIR-3000市政管线扫描系统UtilityScanSystem,

有关手推车、测量轮的安装方法，请参阅附录C：SIR-3000手推车的

安装。结构扫描系统的安装方法请参考相关资料。

3.连接电源。把电源(电池或沟通电源适配器)连接到SIR-3000上,

系统就自动启动。假如进行测量，则须要把主机、电缆、天线、标记

线、测量轮都连接好后，再连接电源；假如只是回放、传输数据文件

则可以干脆连接电源。

2.2系统启动与显示Boot-UpandDisplayScreen

SIR-3000启动后会进入引导屏/主界面“TerraSIRchSIR-3000”

（如下图）。功能键FunctionKeys分别对应其上方的六个图标。第

一1个是TerraSIRch。

TerraSIRch

SIR-3000

English

按住标记按钮Mark在英制、公制(米制)之间切换，选择测量单

位。

土地测量TerraSIRch模式中可选择并设置全部采集参数。而混凝

土扫描ConcreteScan、结构扫描StructureScan、市政管线测量

UtilityScan、地质测量GeologyScan等模式对采集参数进行了优化，

采纳快速启动引导方式(QuickStartguides)。点击TerraSIRch按钮

后，屏幕分为三个窗口，屏幕底部有6个吩咐，在吩咐栏正上方会有

一个蓝色滑动条滑动2次。

进入6种模式中的随意一种，想重新返回或者进入“TerraSIRch

SIR-3000"引到屏/主界面，可以采纳两种方法：连续点击电源按钮

两次再点击一次；或者实行断电方式拔掉电池或者电源线并重新接通

电源，重新开机即可进入主界面。

其它模式的信息，请参考第6部分。

数据显示窗口DataDisplayWindows

0-Scope（右侧窗口）：在屏幕右侧的窗口内以示波器（0-Scope）方式

实时显示一根（道）雷达扫描信息（上图）。在数据采集参数设置模式

下，移动天线时该示波器实时地显示单根扫描信号。

•沿屏幕向下，时间（深度）增加。

•彩色色棒（颜色表）位于窗口底部，借以表示反射信号的振幅

大小和相位信息。采纳颜色表和颜色对比表可以调整扫描信号的

颜色与其分布表。

MainDisplay（center）主窗口（中间）：该窗口位于整个屏幕中间，

以线扫描方式连续显示雷达剖面。在该描述图中用相应的颜色表示各

单根扫描，按依次把相邻的一根根扫描信号绘制成一幅连续的扫描剖

面图。

•主窗口左侧的垂直刻度显示时间、深度；

•主窗口自动滚屏，新的扫描将在窗口右边显示,数据将从右边滚

动到左边。

CommandBar（bottom）（吩咐栏（底部））：屏幕底部为吩咐栏,用功能键

选择相应的吩咐/功能，并能在这些功能间自由切换。通过功能键来

激活这些吩咐。第2.4节将介绍不同模式下的吩咐。

ParameterSelection（left）参数选择（左侧窗口）：主窗口左边

是参数选择树窗口，以查看各种吩咐、设置有关参数、输入文件名信

息。该树具有Windows风格。SIR-3000参数设置有4大菜单：采集

COLLECT>回放PLAYBACK、输出OUTPUT、系统SYSTEM。

2.3系统模式和菜单：概述SystemModesandMenus

SIR-3000参数设置有4大菜单：采集COLLECT,回放PLAYBACK,输

出OUTPUT,系统SYSTEM。首先介绍系统菜单。

；+；QP*COLLECT

任：QP*PLAYBACK

i+1QP*OUTPUT

：+QP*SYSTEM

系统菜单SYSTEM

第一次运用SIR-3000时，或想变更某些系统参数，就须要首先进

入系统菜单。加凫系统SYSTEM,并按右

EQ?SYSTEM

□QP*UNITS

箭头键打开SYSTEM菜单树，显示七个子□DEPTHfoot

□DISTANCEfoot

菜单选项。□VSCALEdepth

ESETUP

□RECALL

□SAVE

•UNITS单位EQ?"PATH

□NEW

•SETUP设置ECPBACKLIGHT

□LEVEL4

1

・PATH路径EQPDATE/TIME

□DATE

□TIME

・BACKLIGHT背景灯BCPBATTERY

□STATUS

•DATE/TIME日期/时间H，LANGUAGE

□ENGLISH

B,VERSION

・BATTERY电池

□SHOW

LANGUAGE语言

VERSION版本号

单位Units

深度和水平距离单位：英制或米制，以与合适的比例尺。运用高

频天线扫描18英寸厚的混凝土，可选择用英寸显示深度，用英尺显示

水平距离。在SYSTEMUNITSVSCALE（垂直比例刻度）下，可以选

择用深度depth或时间time来显示，后者记录并显示电磁波在地下传

播的双程时间，单位（ns）。

设置Setup

利用菜单系统一〉设置一〉调用（SYSTEMSETUPRECALL）吩咐可

以调用厂家预设的参数表信息、从前用户保存的设置参数。利用菜单

系统一＞设置一＞保存（SYSTEMSETUPSAVE）来保存目前所用的数

据采集参数表（下文称为设置）。

•在采集模式下选择天线型号，选择并调用正确的参数设置表。

•厂家预设参数表不能覆盖，用户可以设置并保存16种自定义参数

表。

•自定义参数表为SETUP01到SETUP16。SETUPOO是默认设置，包含了

系统上次所用采集参数。

路径Path

数据文件保存路径/文件夹有两种：公共文件夹、用户自定义文件

夹。

•公共文件夹中的每个文件以FILE加数字的形式命名。例如第一个

文件命名为，其次个为等等。

•用户自定义文件夹允许用户设置文件夹和文件名。依据测区名称

设置文件夹，系统在采集资料时自动设置文件名，导出文件后不

用修改文件名。

•创建用户自定义文件夹的方法：选择菜单系统->文件夹->公共文

件夹(SYSTEM->PATH->COMMON)下按选择键Enter弹出一个文件夹

对话框PATH,包含两个选择项目：COMMON、NEW。利用上下键加亮

NEW,再按右箭，弹出新建文件夹(PATH—CREATENEW)对话框，

带有3个字母A和一组向上/向下箭头。通过上/下箭头选择第一个

字母(A-Z),利用选择键Enter切换到下一个字母。利用选择键

切换到最终一个字母，利用上下键可以增加一个字母(A-Z),或者

删除一个字母(空格)。选择完毕后，利用右箭头打勾确定。文

件夹只能由英文字母组成，字母间不能有空格存在，建议采纳三

个字母表示文件夹。

•删除文件夹：文件夹下全部文件后删除后，才能删除文件夹。首

先利用菜单系统->文件夹(SYSTEM->PATH)选择想要删除的文件

夹，其次选择菜单输出->传输删除

(OUTPUT-TRANSFER->DELETE),弹出文件删除窗口(SelectFiles

toRemove),利用上下键加亮选择项选择全部文件”selectall

files”，全部文件名前面的复选框都打勾，再按右键删除全部文

件(SelectFilestoRemove)。在删除菜单DELETE加亮时,按

下选择键Enter,弹出一个文件夹删除对话框(SelectFilesto

Remove),利用下箭头加亮文件夹删除选项(REMOVEPATH),择

键Enter在选复选框上打勾，利用利用右箭头确认删除。该文件夹

就会删除掉，并切换到缺省的公共文件SYSTEM->PATH->COMMON。

背景灯Backlight

背景灯表示屏幕亮度，变更范围「4,4表示最亮。屏幕越暗越省

电，电池运用时间越长，因为屏幕显示将会耗电。

日期/时间Date/Time

运用该菜单设置系统日期和时间，这些信息会保存在系统中；关

闭系统或去掉电池，系统的日期和时间信息不会丢失。测量时间信息

自动写入记录文件中。

电池Battery

该选项允许你检查电池的剩余电量。显示的数值是电池剩余电量

占整个电池电量的百分数。运用室内电源适配器时，显示为“外部电

源(ExternalPowerSupply)”。

语言LANGUAGE

选择厂家预装的各种语言包。假如该系统目前没有你想运用的语

言包，请联系GSSI或者销售代理，以便得到技术支持。

版本Version

菜单系统-〉版本-》显示(SYSTEM->VERSION->SHOW)来显示地质雷

达SIR-3000采集软件的版本。

B，COLLECT

□Q5RADAR

□400MHZ

采集菜单COLLECT□T_RATE

□MODEDistance

口GPSNone

SOPSCAN

□SAMPLES512

□FORMAT(bits)16

•RADAR雷达□RANGE(nS)60

□DIEL10.00

□RATE100

•SCAN扫描□SCN/UNIT18.00

□CPGAIN

•GAIN增益□AUTO

□POINTS3

□GPl(dB)-10

・POSITION信号位置□GP2(dB)15

□GP3(dB)25

□

・FILTERS滤波□

ECPPOSITION

□AUTO

□OFFSET25.00

□SURFACE(%)7.00

□CPFILTERS

□LP_IIR800

口HP二工工R100

口LP2FIR0

□HP二FIR0

□STACKING3

□BGR_RMVL0

雷达Radar

Radar项下有四个子菜单选项：GSSLT_RATE,MODE,和GPS。

天线型号GSSIAntenna:利用该菜单查看并选择所用天线的中心频

率。利用SYSTEM->SETUP->RECALL调用厂家预设参数后，SIR-3000雷

达系统自动完成天线频率的选择工作。假如采纳低频天线、低频组合

天线、或者其它型号的天线，则选择自定义选项CUSTOM。

天线放射率T_RATE:T_RATE是天线放射率，单位KHz,最大为lOOKHz。

放射率越高，数据采集的速度越快。然而对于一些旧型号的天线不能

采纳高速放射方式，否则会出错。天线放射率的问题，请参阅天线资

料或给GSSI技术支持打电话联系。型号为5100系列的天线（1.5GHz,

400MHz,200MHz）,可以设置该参数为lOOKHz。其它型号天线的参

数设置，请参考附录E。

留意：假如SIR-3000配备老式天线、高功率天线，并重复地发出

嘀嘀声，为高压过载警告，表示T_RATE参数设置得太高了。长时间过

载可能会损坏地质雷达系统。降低天线放射率，直到嘀嘀声停止。

测量方式Mode:有三种测量方式：time（连续测量、自由测量）、

distance（测量轮限制测量、距离测量）、point（点测）。

•在地表困难地区探测、或者进行深部探测时选择点测。每次按下

外部标记、运行/停止按钮（Run/Stop）时，系统就记录一个扫描。

然后把天线移动到下一个测点位置，再按一次又得到一个扫描。

按运行/设置（nm/setup）功能键弹出文件保存对话框，按右键

保存文件，按左键不保才能文件。

•连续测量方式表示地质雷达系统每秒钟自动记录肯定数目的扫描

信息。地面测点的多少取决于天线在地面的移动速度。设置扫描

速率选择菜单COLLECT->SCAN->RATE采集速率（扫描数/秒）。

•距离测量，须要采纳测量轮来完成。系统自动记录每单位距离内

的扫描信息。这是最精确的数据采集方法，剧烈建议尽可能用这

种方式采集数据。三维测量中必需运用测量轮限制测量方式。

全球定位系统GPS：GPS有三个选项：NONEG30LCUSTOMo一般状况下

GPS参数为NONE,表示关闭GPS选项。假如系统要运用GPS,则把GPS

连接到RS-232串口上，并且GPS选项设置为G30L或者CUSTOM。假如运

用GSSI公司供应的G30L型号的GPS,则参数为G30L,其它型号的GPS

则为自定义CUSTOM。具体信息请参考本手册第七部分。GSSI公司不供

应G30L型号以外的技术支持。

扫描SCAN

扫描菜单下有六个子菜单：SAMPLES（采样点数）、FORMAT（格

式、数据位数）、RANGE（时间窗口、量程、范围）、DIEL（dielectric

constant介电常数）、RATE（SCANS/SECOND,扫描率、每秒钟的扫

描数）、SCN/UNIT（单位距离内的扫描数）。

采样点数SAMPLES:

每根扫描曲线是由一组数据点组成，数据点的多少称为采样点数

（samples）,采样点数越多，扫描曲线越光滑，垂直辨别率越好。

•仪器内预设了每根扫描曲线的采样点数：256,512,1024,2048,

4096,或8192。你可以从中选择。采纳4096或者8192采样点数时,

不能运用FIR滤波器。

•采样点数增加，使得扫描速率（COLLECT->SCAN->RATE）下降，同

时使得文件所占空间增大。

•在多数状况下，GSSI举荐采样点数选择512或1024。地质调查或者

极区测冰则须要采纳更多的采样点数。

格式FORMAT:每个采样点对应肯定的采样值，采样值的存储位数（格

式）可以是8位（bit）或16位。16位具有较大的动态范围，因而在大

多数状况下举荐选择16位存储数据。假如仅仅是在现场采集数据，只

在屏幕上显示而不用专业软件做后期处理，或者采样点数很高时，该

参数选择为8位。采纳16位记录的文件是8位文件的2倍大。

时间窗口、量程、范围RANGE:range为时间窗口（纳秒ns）,地质雷

达系统记录电磁波反射信号的长度。时间窗口与地质雷达信号的探测

深度有干脆关系，时间窗口越大则记录的电磁波时间序列越长，表示

记录的反射信号对应的地层界面越深。

•留意：记录长度是电磁波在地下介质传播的双程时间。因而50纳

秒的量程表示记录中最深的反射信号来自于25纳秒深处。

•时间窗口越大，采样点数也就要求越大。时间窗口的范围：5-8000

纳秒。

•附录B给出了各种型号天线常用的时间窗口列表。

介电常数DIEL（dielectricconstant）:地下介质（材料）的介电常

数，基本上反映了雷达电磁波在地下介质中的传播速度。

•假如所测介质的介电常数已知，干脆在这里输入该参数；在测量

现场可以干脆将电磁波传播的时间转换成深度信息。

・介电常数大，电磁波在介质中的传播速度小时间长，地质雷达的

穿透深度浅。

•一般说来，水会提高介质的介电常数，所以尽可能在干燥的介质

上进行测量。

•常见介质的介电常数和有关信息，请查阅附录D。介电常数的范围：

1-8E

例如：空气的介电常数为1,电磁波传播速度为12英寸/纳秒

(inches/ns)。由于时间窗口为双程时间，假如介电常数设置为1,

在垂直方向上1纳秒相当于6英寸。电磁波每纳秒传播的深度与介电常

数的平方根成反比。水的介电常数为81,所以电磁波传播速度的影响

因子为9(J81=9),电磁波每纳秒传播6/9英寸。

扫描率RATE(SCANS/SECOND,每秒钟时间内的扫描数)：该值是地质雷

达系统每秒钟记录在系统内存RAM中的扫描数。

•采纳连续测量方式,则是每秒保存的扫描数。

•采纳测量轮测量方式，则应当把该数值设置得更高。

假如该参数超过了天线放射率T_RATE和样点数/扫描

(SAMPLES/SCAN)的实力，则SIR-3000将自动把该值降低到最大容许

值。

假定天线放射率(T_RATE)为lOOKhz,采纳测量轮测量并且采样点

数选择为512样点数/扫描(samples/scan),则扫描率(RATE,每秒

钟的扫描数)应改设置为120。

假如想要每英尺采集60个扫描，并且天线移动速度超过了一英尺/

秒，则系统就会找寻一些不行用的扫描信息，这称为丢失扫描。

SCN/UNIT（扫描数/单位距离）：每单位水平距离内的扫描数、测点数。

运用测量轮测量时，该参数间接表示扫描间距。

•扫描间距（测点点距）小，水平辨别率高，但是文件所占计算机

空间就大。该参数表示每单位距离内系统采集到的扫描数。例如,

采纳英制时设置该参数为12,表示在每英尺内采集到12个扫描信

息,测点点距为1英尺/12=1英寸。

•利用高频天线进行浅表测量，或者混凝土结构扫描时，该参数为

60扫描/英尺=5扫描/英寸。结构扫描时该参数的范围：7.5-10

扫描/英寸。10扫描/英寸为最大的参数，表示测点点距小，该参

数值仅用于L5GHz天线。

•利用低频天线进行深部测量，如400MHz,则要求该数值减小，即

测点点距大。12-24扫描/英尺。

依据目标体大小来设置scan/unit参数大小，以便在所测目标体上

最少有5-6个扫描信息,从而在屏幕上绘制一幅可以分辨的双曲线，并

据此可以推断其为一个目标体。

增益GAIN

地质雷达放射的电磁波在介质中传播过程中，在电性（介电常数）

分界面上会发生放射，有一部分电磁波接着向下传播，传播过程中电

磁波能量会被介质汲取。随着深度的增加，电磁波能量减弱，信号幅

度相应地减小，不利于信号识别和分辨。为了能更好地识别信号特征,

米纳增益(gain)函数来提高信号的幅度，使得信号的微小变更更简

洁显示和识别。增益菜单有两个选项：手动/自动Manual/Auto,增益

点数Points,GP1、GP2、GP3-GP5O

0CPGAIN

□AUTO

□POINTS

-1o

□GPl(dB)15

□GP2(dB)25

□GP3(dB)

O

□

AUTO表示自动增益；

Points3表示有3个增益点；

GP1(dB)TO表示第一个增益点对应的函数大小为TO分贝。

•自动增益设置，会重新初始化系统。在天线所在位置上自动调整

增益函数大小，使得信号振动幅度大小合适，便于操作员识别探

测资料。假如在某个测区上雷达信号振动幅度太大，即出现了削

波现象，可以考虑采纳自动增益，从而使系统自动调整振幅大小,

防止出现削波现象。

•增益函数手动设置，可以变更增益点数多少、并且可以调整各增

益点的函数大小，进而调整信号强度。增益函数调整过大，在探

测资料中可能人为“创建”特征即造成假象，建议新用户不采纳

这种方法。

•采集参数设置屏幕右侧有一个0-Scope示波器窗，该窗口内的红色

实线为增益函数曲线，增益函数从左向右为增大，增益点为增益

函数曲线的转折点。

•在整个扫描窗口内，增益点数分布匀称，即以等间隔的方式分布

各增益点。增益点数最多达5个，然后可以手动调整各增益点对应

的函数大小。

•在某个增益点上增益函数不能设置太大，否则就会人为地增大扫

描曲线信号，在扫描剖面上就会人为地产生地层分界面。软件可

以自动调整各个增益点对应的函数大小。

SIR-3000系统只显示25%的振幅，假如数据资料有稍微地削波现

象，SIR-3000仍旧可以记录完整地振幅信息。假如所用显示增益函数

为T2分贝（-12dB）,就可以看到扫描的全部振幅信息，即在RADAN

处理软件中，探测剖面不会出现过增益现象，当然也须要调整显示增

益函数便于识别整个剖面信息。

信号位置POSITION

利用该菜单来找寻并设置时间零点位置，即扫描的起点。一般状

况下地质雷达系统的信号位置自动司服器可以较好地设置该参数；我

们建议采纳手动设置时间零点。信号位置Position菜单下设三个子菜

单：手动/自动Manual/Auto、延时Offset、地表面Surface。

手动/自动Manual/Auto：可以选择手动Manual、自动Auto功能来设置

参数，由手动切换到自动调整时，地质雷达就会重新利用自动司服系

统调整该参数。采样点数为4096或者8192时，地质雷达系统将切换到

Manual手动方式，此时须要依据雷达电磁波信号来手动调整设置该参

数。建议全部用户把Position菜单置于手动方式。

延时Offset:这是地质雷达仪器内部的系统参数，从地质雷达限制单

元（主机）给出一个电磁波脉冲放射吩咐起先计时，到偶极子天线已

经把该电磁波脉冲放射出去为止，这一段时间称为地质雷达系统的延

时（单位：ns纳秒）。

由于没有方法来精确地测量电磁波脉冲离开天线的时刻，我们就

参考天线的直达波信号来设置延时参数。

直达波就是在天线罩里干脆从放射天线到接收天线的电磁波，一

般状况下，我们认为直达波信号是各种信号的第一个信号。

天线偶极子（放射天线，接收天线）间距很小，直达波往往比地

面反射波的传播时间短，在天线扫描信号中首先出现，因而须要调出

直达波信号。观测到直达波信号后，我们就会100%完整地记录扫描信

号。最重要的是，我们须要参考地面信号来完成深度计算。因此调整

延时参数时，须要调出完整的直达波信号。

地表面Surface:是一个有用的显示选项，在SIR-3000系统中最新引进

的参数。测量中不须要显示扫描中的平坦水平信号和直达波信号，只

从第一个反射目标（应当是地表面）的扫描信号起先显示，便于对地

下空间中扫描反射信号进行时间深度转换。而实际的扫描记录信号仍

旧采集和保存其他信息，仅仅是资料采集期间不予显示。为简洁起见,

把该值设置为整个扫描时间窗口的百分比数。SIR-3000将依据RADAR

雷达菜单下的天线类型、Position菜单下的延时参数，自动找寻合适

的地表面反射，往往是在直达波第一个正波峰的旁边，如下图中的地

面反射。下图为天线扫描信号调整示意图。我们建议将Surface手动

设置为0。

滤波器FILTERS

该菜单可以为采集资料设置滤波器，去除干扰、平滑噪音。依据

天线型号选择滤波器，如低通、高通参数。在混凝土(ConcreteScan)、

结构检测(StructureScan)、市政设施探测(UtilityScan)、地

质调查(GeologyScan)这几种测量模式中，在雷达RADAR菜单下选

择了天线型号后，雷达系统自动设置了滤波器参数。

假如要采纳厂家的参数，则须调用厂家的天线设置参数，具体调

用方法为：系统设置->调用(SYSTEM->SETUP->RECALL)。

滤波器菜单下设6个子菜单：

•LP_IIR(低通一无限脉冲响应滤波器)

•HP_IIR(高通一无限脉冲响应滤波器)

•LP_FIR(低通一有限脉冲响应滤波器)

•HP_FIR(高通一有限脉冲响应滤波器)

・STACKING(叠加)

•BGR^REMOVAL（背景去除）

前4个为频率滤波，单位为MHz。

滤波方式有两种：有限脉冲响应滤波器(FiniteImpulseResponse

(FIR))、无限脉冲响应滤波器(InfiniteImpulseResponse(HR)),

作用是削减外部噪音，提高信号/噪音的比值。FIR滤波器不变更信号

的相位。对于某些天线，我们采纳特别低的HR滤波器，来消退天线

信号中的某些特征。依据厂家预设参数，系统自动设置这些滤波器。

采样点数为4096或者8192时，系统不能够采纳FIR滤波器。

•LP表示低通，即在频率域内低于该频率参数的信号都会通过，并

予以记录。

•HP表示高通，即在频率域内高于该频率参数的信号都会通过，并

予以记录。

•利用滤波器设置滤波的带通范围，就确定了天线信号的频率范围。

•多数状况下，缺省滤波参数就足够用了，一般不用调整。

叠加STACKING:叠加的作用降低高频噪音。叠加是水平方向上的HR

滤波器。每一个新的扫描信号对整个数据剖面的影响作用为1/n,这

样叠加就会平滑高频目标体，提凹凸频水平特征，如地层。当叠加次

数增大，每个扫描的影响力就会削减。假如叠加次数特别高，就会把

探测资料中的高频目标体全都滤除，从而在探测资料中缺失了一部分

信息。

•高频噪音通常表现为"雪花状"(snowyappearance)□

・叠加次数越大，平滑效果越强。过度平滑会使探测资料丢失信息。

・叠加次数越大，计算量越大，资料采集的速度就会越慢。

背景去除BGR_REMOVAL：背景去除是水平高通滤波(消退低频噪音)，

去除天线振铃水平噪音。背景去除菜单下的参数为扫描数，即去除水

平信号特征所对应的扫描数，须要不断地摸索找寻规律并在系统中输

入该参数。与该扫描数一样或者更大的信号特征将从数据中去除。

留意：背景去除会消退直达波，从而难以确定时间零点位置。为

了保证数据的完整性，在数据采集时不做背景去除，在后处理中有必

要时才做。

回放菜单PLAYBACKMenu

假如要阅读前面采集的文件，点击回放功能键(Playback

function),则弹出一个包含记录文件列表的对话框。假如选择单个

文件，系统会重复回放该文件；假如选择多个文件，系统将依据文件

的依次依次回放各个文件。

利用该菜单设置回放参数时，利用向下键(Downarrow)来加亮

相应的菜单。回放菜单(playbackmenu)有两个子菜单：

•SCAN扫描

•PROCESS处理

BCPPLAYBACK

BCPSCAN

□DIEL10.00

□SURFACE(%)10.00

□CPPROCESS

□LP_IIR0

□HP二工工R0

□LP二E工R0

□HP二FIR0

□STACKING0

□BGR_RMVL0

□AGC-OFF

扫描SCAN

扫描下设两个参数：介电常数DIEL、表面位置SURFACE。

介电常数DIEL：系统利用该参数做时间/深度转换，与采集菜单中的

扫描子菜单(collect->scan->diel)一样。介电常数范围：1-81。

地表面SURFACE：与菜单采集->位置地表面

(Collect-Position->SURFACE)功能一样，在此重新叙述便于运用。

该参数为百分数，变更表面位置不会消退或者抹去任何数据。

处理PROCESS

利用该菜单设置滤波器、数学函数消退探测资料中的噪音，使局

部特征更加明显，但是这些函数并不变更原始数据，仅仅用于资料显

ZjSO

叠加STACKING：回放叠加也是在水平方向去除高频噪音技术，但它是

带有矩形窗口的有限脉冲响应滤波器(FIRfilterwithaboxcar

shape),这一点与采集模式中的叠加技术稍有不同。

自动增益限制AGC：可选择增益点数(2、3、5),在垂直方向上把时

间窗口匀称分成几段。AGC的目标是对信号振幅大小进行归一化处理,

在信号强度大的地方(通常为近地表地区)采纳小增益，在信号衰减

的地方(通常为深部)采纳高增益。利用增益函数，尤其是5点增益,

能很好地显示探测资料。调整方法为输出->显示增益->自动增益

(Output->Display->Gain->AGC)o

输出菜单OUTPUTMenu

输出菜单具有数据显示、打印、文件维护功能，下设两个子菜单。

•DISPLAY显示

•TRANSFER数据传输

日QPOUTPUT

sUPDISPLAY

□LINE

□C_TABLE4

□C__XFORM2

□GAIN(dB)0

QQ?TRANSFER

□PC

□FLASH

□HD

□DELETE

显示DISPLAY

利用显示菜单可以提高探测资料的显示效果。具体的参数有显示

模式线扫描/示波器显示(LINE/SCOPE).颜色表CJABLE

(color_table)、颜色分布(对比)^C_XFORM(color_transform)>

显示增益GAIN(dB)4个参数：

线扫描模式LINE：扫描图像有两种显示方式：线扫描、示波器模式。

地质雷达资料显示一般采纳线扫描方式，各扫描线依次排列并用不同

的颜色表示振幅大小和相位信息。

示波器（Scope、oscilloscope）：显示单个扫描线的波形图。

颜色表C_TABLE:选择厂家预设的颜色表来显示数据，有灰度图、彩色

图。

采纳不同的颜色有助于你发觉资料的不同特征。有5个颜色表可供选

择。

颜色变换表C_XF0RM：选择了合适的颜色表后，利用颜色变换表

JXF0RM变更各颜色所占的比例,采纳不同颜色表示信号振幅大小。

在某一个振动幅度内分布的颜色越多，越能够显示出探测资料中的细

小变更。比如大振幅或中等振幅处让颜色集中分布以显示强信号的变

更，或采纳黑白双色。留意，不是每个颜色表都能用颜色分布表调整。

有多达4种不同的颜色变换表。

GAIN（增益）：显示增益。每个扫描线内全部采样点的样值（振幅值）

干脆乘以一个常数，整个探测剖面振幅值整体放大或者缩小。弱反射

信号能够清晰地显示，但同时强反射信号由于增益过大而出现削波现

象。采集时增益函数较小，利用该函数查看弱反射信号、衰减信号，

尽量避开出现削波现象。

数据传输Transfer

数据传输有4个子菜单：PC（IBM兼容个人计算机）,FLASH（闪存

卡），HD（harddrive）（U盘、移动硬盘），DELETE（删除文件）。

利用PC、FLASH.HD选项把数据文件从地质雷达系统传输到个人计算

机、闪存卡、USB盘、微硬盘。

PC选项为传输