پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,229 |
| تعداد مقالات | 67,746 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,089,184 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,836,480 |
پردازش و تفسیر دادهـهای رادار نفوذی به زمین (GPR)، به منظور تعیین ضخامت و توپوگرافی بستر یخچال علم کوه | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 13، دوره 42، شماره 1، خرداد 1395، صفحه 154-157 اصل مقاله (1.71 M) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2016.57788 | ||
| نویسندگان | ||
| سعید پرنو* 1؛ ابوالقاسم کامکار روحانی2؛ علی رضا عرب امیری3؛ نعمت اله کریمی4 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی، گروه ژئوفیزیک، دانشکدۀ مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران | ||
| 2دانشیار بخش مهندس معدن، دانشگاه شاهرود | ||
| 3استادیار بخش مهندسی معدن، دانشگاه شاهرود | ||
| 4دکتری هواشناسی ماهواره، موسسه تحقیقات آب- پژوهشکده منابع آب تهران | ||
| چکیده | ||
| تعیین ضخامت یخچال‌های کوهستانی مانند علم‌کوه باتوجه به شرایط آب و هوایی بسیار سرد، ارتفاع زیاد یخچال، خطر سقوط بهمن و توپوگرافی زیاد کار بسیار دشواری است. در این پژوهش به‌دلیل شفاف بودن یخ برای امواج الکترومغناطیسی، غیرمخرب، سریع و دقیق بودن روش رادار نفوذی به زمین (GPR)، برای تعیین ضخامت و توپوگرافی بستر یخچال علم‌کوه از این روش استفاده شده است. برداشت داده‌های GPR با استفاده از آنتن 25 مگاهرتز به روش دور افت مشترک (Common offset mode) و فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده 6 متر انجام شده است. تقریباً کل یخچال‌های غربی منطقه مورد مطالعه (یخچال‌های علم‌چال، تخت‌چال و تخت سلیمان)، توسط روش GPR برداشت شده است. جهت اختصار فقط داده‌های سه پروفیل(a، b و c) واقع در یخچال علم‌چال، مورد پردازش و تفسیر قرار گرفته‌اند. بعد از پردازش‌های مناسب، بازتاب‌های بستر یخچال آشکارسازی شده و با قرار دادن سرعت مناسب موج الکترومغناطیسی در یخ (16/0 متر بر نانوثانیه)، ضخامت متغیر 50 تا 94 متر برای لایه یخ در زیر پروفیل‌های مورد بررسی تخمین زده شده است. نشانگرهای دامنه، فاز و فرکانس لحظه‌ای برای آشکارسازی و تفسیر بهتر لایه‌های زیر سطحی در مقاطع GPR، استخراج شده است. نشانگر دامنه لحظه‌ای، بازتاب‌های بستر یخچال، قلوه سنگ‌های یخچالی و واریزه‌های داخل یخ را به‌خوبی تفکیک کرده است. در نهایت در مقاطع عمقی پروفیل‌های مورد بررسی، مشاهده شد که توپوگرافی بستر یخچال کپی نسبتاً دقیقی از توپوگرافی سطح یخچال است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| یخچال علم‌کوه؛ ضخامت یخ؛ رادار نفوذی به زمین (GPR)؛ توپوگرافی بستر یخچال | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Processing and interpretation of ground penetrating radar (GPR) data in order to determine thickness and basement topography of Alamkooh glacier | ||
| نویسندگان [English] | ||
| saeed parnow1؛ Abolghasem Kamkar-Rouhani2؛ Alireza Arab-Amiri3؛ Neamat Karimi4 | ||
| 2School of Mining, Petroleum, and Geophysics | ||
| 3School of Mining, Petroleum, and Geophysics | ||
| 4Water Research Institute, Water Resources Research | ||
| چکیده [English] | ||
| Determination of the thickness of a mountains glacier like Alamkooh is very difficult due to its extremely cold climate conditions and high elevation, risk of falling large snow segments or balls and coarse topography of the glacier. In this research, due to the transparency of ice for electromagnetic (EM) waves, and also, that ground penetrating radar (GPR) method is non-destructive, fast and accurate, this method has been used for determination of thickness and basement topography of Alamkooh glacier. The GPR data acquisition has been made by 25 MHZ transmitter antenna using common offset method, and transmitter and receiver spacing or separation of 6 meters. Almost all of the glaciers in the west of the study area (including Alamchal, Takhtechal and Takhtesoleiman) have been surveyed by the GPR method. In this research, only the GPR data from 6 survey lines of a, b and c in Alamchal glacier have been processed and interpreted. The processing step has been made using static correction, signal saturation correction filter, gain functions, f-k migration filter, sequential average filter and topography correction in order to obtain a clear picture from the subsurface layers. After applying these processing methods on the acquired data, the EM waves reflections from the interfaces of different layers including the reflections from the glacier basement have been detected, and by assigning a suitable EM wave velocity in the ice (0.16 m/ns), the varying thickness of 50-94 m for the ice layer laid under the survey lines has been estimated. In this research, the debris sediments inside the ice, trough or bowl-shaped structures in the ice and parabolic reflections indicating the presence of boulders inside the ice, have also been detected. Considering the similarity between GPR and reflection seismic methods, we can use seismic processing methods to process GPR data, GPR attributes comprising of instantaneous amplitude, phase and frequency attributes have been extracted from the GPR data for better detection and interpretation of the subsurface layers. The instantaneous amplitude attribute has well distinguished the EM waves reflections from the interfaces of different layers including the EM reflections from the glacier basement, boulders and sediment debris inside the ice. Furthermore GPR data are demonstrated as a two-dimensional (2-D) time section, in which vertical axis is the two-way time of electromagnetic wave, and the horizontal axis is the location of the middle point between the transmitter and receiver, or the distance of this point from the starting of the survey line. The topography of the ground surface generally causes a mess in the GPR data, but the data presentation and interpretation is based on the flatness of the ground surface. To remove the undesired mess in the data due to the topography and putting the events on their real locations, it is necessary to apply topography correction on the data. The results obtained from this research work indicate that if relatively coarse topography exists in the survey area, applying topography correction on the data is needed. Finally, after investigating GPR depth sections, it has been observed that the topography of the glacier basement is a relatively accurate copy of the topography of the glacier surface. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Alamkooh glacier, Ice thickness, Ground penetrating radar (GPR), Topography of glacier basement | ||
| مراجع | ||
|
وزیری، ف.، 1382، هیدرولوژی کاربردی در ایران (شناسایی یخچال‌های طبیعی در ایران)، انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، تهران- ایران. سازمان زمین‌شناسی کشور، نقشۀ زمین‌شناسی مقیاس 1:100000 چهارگوش شکران، 1977. Angelopoulos, M. C., Pollard, W. H. and Couture N. J., 2013, The application of CCR and GPR to characterize ground ice conditions at Parsons Lake, Northwest Territories, Cold Regions Science and Technology, 85, 22-33.
Binder, D., Bruckl, E., Roch, K. H., Behm, M., Schoner, W. and Hynek, B., 2009, Determination of total ice volume and ice-thikness distribution of tow glaciers in the Hohe Tauern region, Eastern Alps, from GPR data. Annals of Glaciology, 50, 71-79.
Bose, R. N., Dutta, N. P. and Lahiri, S. M., 1971, Refraction Seismic Investigation at Zemu Glacier, Sikkim, Journal of Glaciology, 10, 113-119.
Brandt, O., Taurisano, A., Giannopoulos, A., Kohler, J., Brandt o., Langley K., Kohler J. and Hamran S. E., 2007, Detection of buried ice and sediment layers in permafrost using multi-frequency Ground Penetrating Radar: A case examination on Svalbard. Remote Sensing of Environment, 111(2), 213-226.
Daniels, D, J., 2004, Ground penetrating radar, The Institution of Electrical Engineers.
David, E., James, W. and David, R., 2007, Shallow seismic surveys and ice thickness estimates of the Mullins Valley debris-covered glacier, McMurdo Dry Valleys, Antarctica, Antarctic Science., 19, 485-496.
Crossley, D, J and Clarke, G. K. C., 1970, Gravity Measurements on “Fox Glacier”, Yukon Territory, Canada, Journal of Glaciology, 9, 363-374.
Eder, K., Reidler, C., Mayer, C. and Leopold, M., 2008, Crevasse detection in Alpien areas using ground penetrating radar as a component for a mountain gulde system, the international archives of the photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences., XXXVII, 837-842.
Hagg, w., Mayer, c., Lambrecht, A. and Kriegel, D., 2012, Glacier changes in the Big Naryn basin, Central Tian Shan, Global and Planetary Change, In press.
Jol, H. M., 2009, Ground penetrating radar: Theory and Applications, Oxford, Elsevier Science.
Karimi, N., Farokhnia, A., Shishangosht, S., Elmi, M., Eftekhari, M. and Ghalkhani, H., 2012, Elevation changes of Alamkouh glacier in Iran since 1955, based on remote sensing data, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 19, 45-58.
Kennett, P., 1966, Reconnaissance gravity and magnetic surveys of part of the Larsen ice shelf and adjacent mainland, British Antarctic Survey Bulletin, 8, 49-62.
Kempen, L. V. and Sahli, H., 1999, Ground penetrating radar processing: a selective survey of the state of the art literature, Virje Universiteit Brussel- Faculty of Applied Sciences.
Liu, L. and Oristaglio, M., 1998, GPR signal analysis: instantaneous parameter estimation using the wavelet transform, International Conference on Ground Penetrating Radar, pp 219-224, Lawrence, Kansas.
Moya, Q. V., Mano, A., Asaoka, Y., Udo, K., Kure, S. and Mendoza, J., 2013, Probabilistic estimation of glacier volume and glacier bed topography, the Andean glacier Huayna West. The Cryosphere Discuss., 7, 3931-3967.
Neal, A., 2004, Ground-penetrating radar and its use in sedimentology: principles, problems and progress, Earth- science Reviews, 66, 261-330.
Palli, A., 2003, Polythrmal glacier studies in Svalbard determined by ground penetrating radar, Department of Geosciences University of OUL.
Pellikka, P. and Gareth, W., 2010, Remote sensing of glaciers, CRC press.
Sensors and software, 1999, Win_EKKO User’s Guide, Version 1.0.
Telford, W. M., Geldart, L. P. and Sheriff, R. E., 2004, Applied geophysics, Cambridg university press.
Watson, M. I., Yelf, R. J. and Bertler, N. A N., 2008, Bedrock topography and Isochrone mapping of five glaciers in Victoria Land, Antarctica, 12th International Conference on Ground Penetrating Radar.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,502 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,699 |
||