radan5中文操作手册1.docx
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radan5中文操作手册1
RADAN5软件用户手册
美国地球物理测量系统公司
美国劳雷工业公司翻译
2004年9月
第二章显示、编辑、打印雷达数据
概述GeneralOverview
鉴于处理和解释海量数据需要大量的时间,用户就必须考虑处理程序的必要性。
可以根据原始数据进行资料解释么修改颜色表和颜色变换表对于数据解释就足够了么使雷达记录变得干净,滤波处理是必需的么基于以下几点,需要做滤波处理:
从数据中去除不想要的信号(噪音),使得数据更容易解释。
校正天线位置和排列信息,提供更准确的空间和深度解释。
从时间剖面转换成深度剖面,在深度剖面上提供准确信息。
与原始数据相比,处理好的资料更容易让用户或者客户理解。
应该设计数据处理流程,来完成总体目标。
每一步处理都需要设计来完成和实现一个特定的目标。
推荐数据处理顺序RecommendedDataProcessingSequence
处理数据文件,建议采用下面的处理步骤。
1.打开数据文件。
2.如果必要,查看和编辑文件头。
3.选择菜单(View->Display)视图->显示选项。
4.现实和编辑数据。
5.处理数据。
6.保存数据。
7.为报告制作图片
8.打印数据。
注释:
在打开数据文件之前,利用菜单(View->Customize)视图->自定义命令设置一定的参数,如:
A)文件目录(Directories)下面的原始文件夹(Source)和输出文件夹(Output)。
B)桌面外观(帮助工具,声音,按钮大小)。
C)标记库选项。
建议选择临时标记数据库TemporaryMarkersDatabase
D)线性单位,如米、英尺等等。
距离或者深度信息在RADAN软件处理中都需要随时用到。
E)SIRVEYOR中的GPS信息。
编辑文件头EditingtheFileHeader
每个数据文件都有一个文件头,用来描述雷达系统采集期间的数据采集参数。
其中有些信息在数据处理期间可以修改编辑。
而且文件头应该包含现场信息,如测点位置、客户、日期、工作号码、表面材料、其它一些描述测点的有用的信息。
图1文件头对话框
一些参数对应系统的初始信息,不能修改,如天线频率antenna、记录长度range。
文件头参数包括文件名filename、天线频率antennafrequency、记录长度range、发射脉冲信息位置position,通道channel、采样/扫描samples/scan、位/采样bits/sample,扫描/单位scans/unit,单位/标记units/mark,介电常数dielectricconstant,近似深度depth。
1.打开文件头。
选择菜单(Edit->FileHeader)编辑->文件头,或者选择处理工具栏上的按钮
。
2.查看和修改文件头的必须信息:
扫描/米scans/meter,米/标记meters/mark,介电常数dielectricconstant,信号位置position(ns)。
测量期间必须设置的参数:
扫描/秒Scans/Sec,米/标记Meters/Mark,记录长度range,如果不利用测量轮测量,则参数扫描/米scans/meter就必须进行估计。
利用信号位置参数position(ns)来移动时间零点。
例如:
把它设置到地面,或者时间窗口的顶部。
介电常数DielectricConstant,材料不同其参数不同。
输入介电常数,可以计算和显示深度信息。
选择适当的介电常数对于获取深度信息非常重要。
请参考附录B。
如果该参数为0,并不能计算深度信息。
3.修改完毕,选择按钮另存为SaveAs保存一个新的文件。
输入新的文件名,免得覆盖名字相同的已有文件。
数据显示选项DataDisplayOptions
雷达数据的显示有5种方式:
线扫描方式linscan
:
线扫描方式即数据显示为颜色--振幅格式,依据用户选择的颜色表colortable和颜色变换表colortransform,把已有的雷达记录信号的一定正/负振幅值投影到特定的颜色上面。
垂直刻度/坐标为时间或者深度信息,水平刻度/坐标表示水平距离。
线扫描方式通常用于显示人造目标体,如地下铁罐,管道等。
线扫描图linescan
波形显示方式wiggle
:
波形方式中,整个雷达剖面由多个雷达扫描组成,显示为波形。
这种显示方式非常有助于识别地质特征,如粘土层、地下水位。
在这两种显示方式下,整个数据文件都会显示出来。
垂直坐标为时间、深度信息。
波形显示wiggle
示波器显示方式O-scope
:
一次就显示一个扫描测点的波形图,此时水平坐标为时间信息,时间零点在左侧。
示波器图O-scope
线扫描加波形图
:
由整个剖面的线扫描图和单个测点的波形图两部分组成。
显示增益DisplayGains和变换函数TransferFunctions可以在这个窗口内分别进行,互不干扰。
按住鼠标左键在线扫描窗口内水平滑动时,对应测点的波形图会实时显示在右侧的波形窗口内。
对于超前预报等水平方向测试图像,可以利用其他图像软件对数据剖面旋转一定角度并进行显示。
线扫描加波形图linescan+wiggle
三维立方体显示3DCube
:
如果三维数据文件打开,此按钮加亮激活,无论该文件是按照三维方式采集的,还是利用软件RADAN软件得到的。
三维文件有一个二进制索引文件*.ind,告诉计算机此文件的大小,测区的形状,当生成三维文件的时候就自动创建了该文件。
如果用户要拷贝三维文件到另外一个目录,请一定把*.ind文件也一同拷贝过去。
三维立方体显示3DCube功能模块需要单独购买软件3DQuickDraw。
显示参数设置DisplayParametersSetup
在菜单视图->显示选项View->DsiplayOptions命令下,用户可以浏览和修改显示参数。
在对话框左侧共有4个按钮,对应不同的显示方式:
线扫描linescan、波形wiggle、示波器O-scope、三维3D,以及打印机Print。
图2显示参数对话框
用鼠标左键双击图标,打开参数对话框,选择和设置参数。
线扫描显示参数LinescanDisplayParameters
选择线扫描图标
,打开"线扫描参数对话框(图3)",为数据文件创建并绘制一个彩色-振幅剖面图像。
图3线扫描参数设置对话框
颜色表colortable:
颜色表总共25种,可以选择一个标准的颜色表。
每个扫描信号都有振幅信息,把振幅信息利用颜色进行编码,绘制成彩色图。
把雷达记录信号投影到一个颜色表中的不同颜色上面。
雷达信号振幅彩色编码图
例如,选择颜色表1,白颜色对应信号中正振幅的最大值,标记有非常强烈的反射,或者介电常数差异非常大。
一般黑颜色表示振幅很小。
在线扫描剖面上大片的黑色区域暗示了地下空间均匀(例如均匀的砂沉积),介电常数差异很小或者没有。
颜色表1到8为厂家预先设置好的。
颜色表9到16为用户可以根据自己的喜好和习惯自行定义的。
颜色表17,18、19为256阶的高分辨率灰色表。
颜色表20-25为256阶的彩色双色表。
RADAN软件缺省设置为颜色表1。
颜色变换表ColorTransform:
用户可以改变颜色变换表,来增强小振幅信号。
颜色变换表中的颜色分布,对应雷达波振幅可以是线行的、对数的、指数的、自定义的。
这个功能可以用来弱化某些特征。
例如,在对话图中,所有小振幅信号压缩到中间颜色范围内,而大振幅信号则扩展了。
如果白色表示振幅大的信号,则对于给定的数据,线性变换所绘制的雷达剖面上白色区域会比较少。
有16种变换方式,其中9-16是用户能够自己定义的,缺省设置为线性,即颜色变换表1。
另外波形显示可以叠加在线扫描图像上面,请选择复选框"叠加波形图WiggleOverScan"。
采用这种方式一定要小心,原因波形能够掩盖颜色变换信息。
颜色变换图--线性【颜色表1,变换表1】
颜色变换图--非线性【颜色表1,变换表3】
波形显示参数WiggleDisplayParameters
波形方式
,可以用来创建波形显示剖面。
垂直坐标对应时间、深度,而水平坐标对应天线在地面移动的距离。
利用鼠标左键双击图标弹出图4波形参数对话框,用户就可以自己选择和设置显示参数。
图4波形显示参数对话框
比列尺scale:
确定扫描道信号波形的相对振幅。
间隔space:
确定扫描道信号波形的相对间隔。
叠加stack:
对几个相邻扫描进行平均,然后得到一个扫描信号并利用波形方式显示为一个扫描道的信号。
严格来说这并非真正的叠加,因为天线在测量中是移动的,所以平均只是能够去掉随机噪音。
跳跃skip:
在扫描道之间跳越若干个进行显示。
一般默认为0。
粗细lineWidth:
设置波形显示的粗细。
切波Chop:
把正波或者负波去掉,缺省为none。
填充Fill:
确定填充级别(Level(%)),填充标准criteria即电磁波极性。
共有几个选项:
正波、负波、两者、或者None。
从左手边的彩色画布上选择自己喜欢的彩色,对波形进行填充。
点测模式测量的数据,一般扫描信息相对较少,如果采用线扫描模式进行显示,可能整个剖面比较短;建议采用波列图方式显示,可以清晰的显示每个测点的波形图。
地质雷达点测资料波列图显示
点测资料显示
点测资料图
示波器显示参数O-ScopeDisplayParameters
每个扫描道的信号都采用示波器方式显示,在显示参数对话框内选择O-scope图标
,弹出示波器显示参数对话框如图5,参数设置方法参考波形图显示选项。
图5示波器显示参数对话框
拖动下方的滚动条可以显示不同测点的示波器图形,按左右角的小箭头可以一次滚动一个扫描道。
利用命令栏上的左右滚动命令能够快速地浏览各个扫描道的波形,中间可以利用停止按钮暂停滚动。
地质雷达记录示波器显示图
其它显示选项OtherDisplayOptions
在图2对话框内,用户可以选择和设置一般的显示参数。
图2显示参数设置对话框
开始采样/结束采样start/endsample:
RADAN软件允许用户输入开始采样和结束采样,来显示用户所感兴趣的局部扫描信息。
开始采样默认值为1;结束采样默认值为512或者1024。
例如数据记录为每个扫描1024个采样,可是最重要的信息位于采样1到512之间,此时用户可以在结束采样endsample对话框内输入512,仅仅显示所测数据的上半部分,同时相当于把用户数据显示的垂直刻度拉伸了2倍。
对于一个非常长的剖面,用户仅仅对局部地段的雷达剖面感兴趣,则可以输入开始扫描startscan和结束扫描endscan,来显示局部扫描信息。
显示刻度displayscale:
可以显示水平线,通过选取复选框"显示网格displaygrid",来显示垂直网格。
通道channel:
对于SIR-20,Pathfinder,SIR-10,SIR-10A,SIR-10B,SIR-10H这些仪器的用户,通道选项能够一次同时显示多个数据通道信息或者一个通道的数据信息。
标记marks:
显示短标记short、长标记long,或者None不显示标记信息。
保存Save:
显示参数设置完毕,达到自己满意的效果,就把这些参数保存成一个显示参数文件*.pam,便于下次直接调用。
交互显示InteractiveDisplay
有一个数据显示主窗口,在该窗口的任何一个地方点鼠标右键可以访问很多不同的菜单和处理函数,见图6。
图6交互显示对话框
数据窗口左侧为灰色的垂直刻度条Verticalscale,在其上面点鼠标右键弹出对话框:
垂直刻度显示为时间time(ns)【默认】,深度、或者采样samples。
选择showscale显示水平刻度,可以是距离distance方式,也可是测点/扫描道scans方式。
选择颜色表colortable,进而选择颜色变换表colorXform。
在数据窗口内,点鼠标右键,弹出对话框:
选择变换->频谱transfer->spectrum,能够直接显示频谱信息。
通过这些菜单就可以快速地访问函数,在各种显示方式下,这个菜单会略有不同。
例如在示波器显示方式下;只能修改水平刻度参数,而颜色表和颜色变换表仅仅用于线扫描模式;深度、距离刻度只有在所必须的参数在文件头中全部给出后才能激活加亮[深度对应介电常数,距离对应扫描/米]。
垂直分离条可以左右移动,允许用户显示或者隐藏垂直刻度
显示垂直刻度条
隐藏垂直刻度条
显示整体剖面和波形图
隐藏整体剖面图,只显示波形图
水平分离刻度条也可以拖动,只要按住鼠标左键移动就好了。
每个窗口都可以进行独立的操作和处理,便于做对比分析。
水平刻度条分离图形
注意:
状态栏的选择和显示,菜单"视图->状态栏View->Statusbar"。
数据窗口右下方为当前光标对应的坐标信息。
编辑数据EditingtheData
显示数据ViewingtheData
利用命令工具栏上的左右滚到按钮
和
来查看数据。
对于长剖面数据文件,不可能在一个屏幕内显示整个文件的所有测点信息,滚动按钮对于快速查看数据是非常用于的。
这些按钮允许你滚动数据文件以连续的方式进行,左箭头朝开始的方向,而右箭头朝结束的方向。
显示窗口的下方有一个滚动条,来数据当前显示数据在整个文件中的相对位置。
利用停止命令按钮
,可以随时停止数据文件的滚动操作。
利用数据窗口内的滚动键可以慢速的滚动数据文件。
去除不必要的信息RemovingUnnecessaryInformation
用户需要从原始数据文件中去除、切除不必要的信息,便于下一步处理或者写报告。
1.选择菜单编辑->选择Edit->Select来选择一个矩形覆盖区域。
注意:
根据自己的判断,尽量选择与矩形区域表示颜色不同的颜色表和对比度,这样矩形区域就很明显。
缺省情况下,覆盖区域从文件剖面的左侧开始。
图7矩形区域选择对话框(颜色表25,256阶,红白蓝色)
图8选择编辑区域,移动到目的位置
2.接下来,在覆盖区域上按住鼠标左键移动其,或者调整拖动小的手柄来改变覆盖区域的大小,来选择用户希望编辑的区域,便于剪切或者保存。
把雷达剖面的垂直刻度显示为采样samples,缩写为smp;垂直坐标显示为扫描scans,在对话框内可以直接输入参数开始扫描startscan和结束扫描endscan的方法,来实现这个目的。
也可以输入开始采样startsample和结束采样endsample,选择感兴趣的时间剖面。
图8时间区域选择剖面
图8选择时间区域剖面
在水平和垂直两个方向上都能够调整覆盖区域的大小。
选择块的四周有8个非常细小的小方块,起到手柄的作用,可以通过拖动手柄来改变选择块的大小。
在选择对话框中的四个参数,确定了覆盖的区域只能限制在水平和垂直方向上,而且是矩形,你也可以把鼠标放在覆盖区域上,按住鼠标左键来回拖动,来改变覆盖区域的位置。
3.去除不需要的扫描信息,比如文件开始和文件结束,这常常发生在天线静止不动,或者连续测量方式下。
4.在覆盖区域中左/右侧中间手柄上按住鼠标左键拖动,至目标区域。
原始图像
选择区域,天线静止不动时的图像
5.一旦对选择的区域满意后,直接点确定OK按钮。
6.选择菜单编辑->保存Edit->Save,或者按剪刀按钮,进而去除不需要的剖面。
文件剪切动作,将直接去除粒用鼠标选择和确定的覆盖区域
对于剩余的雷达数据,RADAN软件将自动保存一个新的文件,温江名需要用户自己给定。
如果你不满意选择的矩形区域,或者所做的编辑工作,用户可以不保存文件,这样所有的编辑工作就撤销了。
注释:
如果用户犯了错把不该切除的剖面给切除了,那么在RADAN软件保存新文件时用户及时选择按钮"取消Cancel",就可以撤销对原始文件的编辑工作。
局部切除后的图像
保存为单独文件SavingtheSelectioninaSeparateFile
对于长剖面,用户每次都需要花费大量的时间来处理数据文件,如果我们选择目标区域,感兴趣的局部测区进行处理,那将非常容易而且省时。
1.选择目标区域。
2.选择菜单"编辑->保存Edit->Save"。
输入一个新的文件名,保存局部测区信息。
编辑标记EditingtheMarkers
这里我们从几个方面介绍:
标记类型,标记数据库选项,标记浏览,标记编辑。
标记类型
RADAN软件铁工了一个方法可以编辑标记。
在RADAN软件中有3种标记:
用户标记[短虚线]、距离标记[短实线]、符合标记[长实线]。
用户标记usermark:
数据采集期间用户自己手动输入的标记。
距离标记distancemark:
利用测量论或者其他的距离测量系统进行测量,仪器自动输入到测量数据剖面上的标记。
符合标记combomark:
用户标记和距离标记重合的标记。
注释:
距离标记、符合标记在做距离归一化,地表高程修正处理是必须的。
RADAN软件在一个临时的数据库模式下对于所有标记的编辑和修改信息都保存在内存中,当退出软件后这些信息自动删除。
标记数据库选项
1.选择菜单"视图->自定义View->Customize",标记数据库database。
用户利用数据库表选项来进行选择。
总共有3个选项:
Nomarkersinformation表示不利用标记信息,打开数据文件时就会非常快,尤其是长雷达剖面数据,虽然显示标记信息但是用户不能编辑标记,也不能做距离修正和高程修正。
这些工具按钮都是灰色的。
TemporaryMarkerDatabase临时标记库:
对标记的所有修改信息都保存在计算机内存中了。
临时标记库在文件中临时保存标记的相对水平位置即扫描数,但是不保存侧线位置和高程。
当退出软件radan后,这些信息就自动删除。
因此建议标记编辑修改完毕选择菜单"文件->另存为File->SaveAs",另外保存一个新的文件,这样编辑好标记的信息就保存在新文件中了,不用每次在对标记进行编辑。
PermanentMarkerDatabase永久标记库,保存为MicrosoftAccess格式。
此功能预留。
打开标记编辑对话框
2.选择菜单"编辑->编辑标记Edit->EditMarkers",或者选择编辑标记按钮
,弹出标记编辑对话框
图13标记编辑对话框
注释:
用户在数据库中选择"不用标记信息NoMarksInformation"以后,标记编辑函数将处于关闭状态。
如果要激活标记编辑功能,用户就需要把所有数据文件关闭,选择菜单"视图->自定义->数据库表->临时标记数据库View->Customize->DataBase->TemporaryMarkersDatabase"。
标记信息浏览
3.接下来浏览标记。
用户首先要找到自己想要保留的所有标记信息,对应于现场的测点位置,请切换的标记搜索模式SearchMode,浏览所有标记信息。
在野外现场采集数据期间,就需要做标记,并且记录到数据文件中*.dzt。
利用滚动按钮来浏览和查看原始标记信息。
利用快速按钮
从第一个标记直接滚动/切换到最后一个标记。
利用左右滚动按钮
来一个一个查看数据剖面中的标记信息。
用户利用鼠标左键来手动定位标记信息,鼠标显示为十字光标,就简单地把十字光标对准标记就可以了。
当光标在标记上面时,软件在标记编辑对话框内会自动显示并告诉用户此标记的类型,并显示相关参数。
菜单"视图->自定义->外观->声音提示"["View->Customize->Appearance->EnableSoundSignals"],选择声音提示,打开标记编辑对话框以后,切换到标记搜索模式下,当鼠标经过标记时,计算机就会发出砰砰的响声。
标记声音提示选项对话框
标记编辑
4.标记编辑,分为标记删除、去双标记、标记添加、标记类型转换。
去标记ToDeleteAMarker
切换到标记搜索模式search,在数据剖面上移动十字光标到想要删除的标记处,按
软件自动删除一个标记,并实时显示处理结果。
去双标Cleanup键,自动去除双标记中的第二个,两个标记间隔要在10个扫面以内。
加标记ToAddAMarker
1)只有在标记添加模式下,才能添加一个新到标记到数据剖面。
标记模式从搜索Search切换到添加Add。
选择单选按钮"添加Add"。
选择"标记类型markertype"。
标记类型选择符合标记combo。
原因在于连续测量剖面上,多为用户标记【短虚线】,后期标记修改时选择符合标记【长实线】,便于和文件中的原始标记信息区分开。
在标记添加之前,扫描选项的参数为-1,防止用户误操作。
2)移动鼠标至某个扫描点位置,同时"扫描scans"选项实时显示当前测点的扫描数信息。
3)按加号
按钮添加标记,在当前位置添加一个标记。
4)标记添加完毕,扫描数重新置为-1。
刷新数据库键为斜线按钮
,允许用户直接跳到刚刚添加的标记,并显示标记的相关信息。
5)标记编辑完毕,按完成Done按钮退出。
注释:
我们强烈推荐在记录文件刚刚开始和最后结束,都要有标记信息,否则在距离修正时软件会切除第一个标记之前的剖面信息,也同时会切除最后一个标记以后的数据剖面。
原因在于距离修正是在相邻两个标记之间进行的。
手动修改标记类型ToManuallyChangeMarkerType
手动修改用户标记、距离标记到符合标记,便于完成水平距离修正和高程修正。
A)在标记编辑对话框内,选择标记类型markertype为符合标记combo。
B)移动十字光标到用户标记处按添加标记键
,这样但前的用户标记就转换为符合标记。
C)关闭对话框,更新标记数据库,修改数据文件,以反应屏幕上的变化。
D)标记转换键Convert能把所有的用户标记都转换为符合标记combo。
转换操作是针对所有标记类型的,因此在浏览、添加、删除标记的所有操作完成后,才进行转换工作,即这个是在标记整理完成,最后一步才做的工作。
注释:
我们推荐请确认数据中的所有标记,来对应测线中的各个测点。
所有用户标记对应测线上的各个测点,都会转换为符合标记。
标记编辑中的第一步就是去除所有额外的用户标记。
测量轮测量资料中,距离标记可以使用,也可以转换为符合标记,便于距离修正或者高程修正。
在本例子,标记为用户标记,将其转换为符合标记,便于距离修正处理,就需要完成以下步骤:
A.切换模式为添加Add,改变标记类型从用户标记到符合标记。
B.移动鼠标至用户标记处,点添加按钮,则用户标记转换为符合标记。
C.如果一个文件要做地形高程修正,就需要知道每个标记的相对高度信息,z坐标。
打开标记编辑对话框,在把标记转换为符合标记之前,就把各测点高程信息输入到标记对话框。
【第三章,垂直刻度调整,顶部高程修正】
5.选择去双标记Cleanup,去除双标记中的第二个标记。
6.标记编辑完成后,按完成D