מעקב אחר הסתננות עומק קבלה באמצעות offset רב בצילום מואץ אוספת הנאספים יחד עם מערך הקרקע אנטנת רדאר חודר

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לעקוב אחר חזית החדירה באדמת השדה באמצעות מכ"ם חודר קרקע של אנטנת מערך. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום ההידרולוגיה של אזור האדמה, כגון הבנת האופן שבו מים חודרים לאדמה במהלך הגשמים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן לאסוף איסוף רב אופסט של זמן לאפס בצורה חלקה במינימום מאמץ במהלך תהליכים תת-קרקעיים דינמיים כגון הסתננות.

מי שידגים את ההליך יהיו נובוהיטו נאגאי ויוקיו טובה. מערך האנטנות הוא הליבה של ניסוי זה. בתוך בית זה נמצאות 21 האנטנות לניסוי זה.

סכימה זו מספקת פרטים נוספים. ישנן 10 אנטנות משדרות ו -11 אנטנות משיכת מונו קשירת פרפר הנשלטות על ידי יחידת מכ"ם בצורת גל רציף בתדר צעד. המערך יכול לעבור דרך כל 110 זוגות מקלטי המשדר.

זהה אתר לבדיקת ההסתננות. ודא שהמשטח חשוף, שטוח וכשלושה מטרים על שלושה מטרים. השג צינורות נקבוביים באורך 2.5 מטר.

נקבוביות הצינור מאפשרת שחרור מים על הקרקע. השתמש בצינורות לבניית מערכת חדירת השקיה על החלקה. צינורות מערכת זו מקבילים ומופרדים ב-15 סנטימטרים.

חבר את הצינורות בקצה אחד עם כניסת מים מווסתת שסתום המחוברת למקור מים. וחבר את הקצה השני לשקע. לאחר מכן, קבל לוח עץ דק, מעט גדול יותר ממערך האנטנות, והנח אותו מעל הצינורות הנקבוביים.

הפאנל צריך להיות שטוח ולכסות את הצינורות. המשך להתקין חיישני לחות קרקע ליד הפאנל. חיישן מסוג מוט זה מודד לחות בכמה עומקים.

ראשית, התקן את צינור הגישה של החיישן באדמה ליד לוח העץ. לאחר מכן הנח חיישנים מסוג מוט לתוך צינור הגישה. התחל בהנחת מערך האנטנות על לוח העץ, שבמרכזו מערכת ההסתננות.

חבר את המערך לבקר באמצעות כבלים קואקסיאליים וחבר את הבקר למחשב. הגדר את רצף האנטנה לביצוע סריקה מלאה דרך כל שילובי מקלטי המשדר והתחל לאסוף נתונים. בשלב זה, גשו למקור המים והתחילו את הזרימה והחדירה.

עצור את המים כאשר הוזרקה כמות קבועה מראש. לאחר מכן, הפסק לאסוף נתונים עם מערך המכ"ם. לאחר איסוף נתונים, נתח אותם כדי למצוא הערכת מהירות.

זוהי דוגמה למכ"ם Time lapse ממערך האנטנות. הנתונים נלקחו במשך 60 דקות של הניסוי. כל אזור התחום בקווים שחורים תואם לנתונים שנאספו על ידי משדר אחד ו-11 המקלטים.

מיקום המשדר מסומן על ידי המשולש האדום. לאורך הציר השלישי נמצא הזמן הכולל מהשידור ועד לקליטת האות המוחזר. הצבעים השונים מצביעים על משרעת האות.

באמצעות נתונים אלה, בנה את קוביית הנתונים הנפוצה של נקודת האמצע. הציר החדש הוא ההפרדה בין האנטנות המשדרות והמקבלות. זהו חתך רוחב של קוביית הנתונים הנפוצה של נקודת האמצע בזמן נתון במהלך הניסוי.

זהה את ההשתקפות מחזית ההרטבה עבור כל מסגרת כזו. השתמש במשוואה זו כדי להתאים את העקומות ההיפרבוליות על ידי התאמת שני הפרמטרים, t0 ו-vr. העקומה הלבנה מייצגת את זמן הנסיעה של ההשתקפות מהחזית הנרטבת.

העקומות הסגולות הן זמני הנסיעה של גלי האוויר והקרקע. זהו מכ"ם מייצג לניסוי הסתננות. כל קטע משויך למשדר.

לאורך הציר האנכי נמצא זמן הנסיעה ממשדר לרפלקטור למקלט. מפת הצבעים בקנה מידה אפור מציינת את משרעת האות. במעבר זמן זה מאחד מאזורי הנתונים הנפוצים של נקודת האמצע צופים באות המשרעת הגבוהה נע בהתמדה כלפי מטה ככל שהניסוי מתקדם.

האות מופק על ידי ההשתקפויות בחזית ההרטבה כאשר המים חודרים מתחת לפני השטח. לניתוח מהירות, השתמש בנתוני נקודת אמצע נפוצים שנלקחו מדי דקה. בנתוני מדגם זה, חמש דקות לתוך הניסוי, עקומת ההתאמה הטובה ביותר עבור הגל המוחזר היא הקו הלבן המוצק וזה של גל האוויר הוא הקו המקווקו.

ככל שעובר הזמן, זמן הנסיעה גדל באופן ליניארי. אלו הן תרשימים של עומק חזית ההרטבה המשוער כפונקציה של הזמן שחלף. המשולשים מיועדים לדגם של מדיום במדים.

הריבועים מיועדים לדגם דו שכבתי שלוקח בחשבון את לוח העץ שמתחת למערך. המרווחים בשחור מציינים מתי קריאת חיישן לחות בעומק נתון החלה לעלות ומתי היא התייצבה. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה במהלך הדגמה למכ"ם חודר קרקע של אנטנת מערך.

עלה בדעתנו לתקן נתוני קיזוז מרובי זמן. היתרון הגדול ביותר של הליך זה הוא שלא היינו צריכים להזיז את האנטנות כדי לאסוף איסוף רב-אופסט בניגוד לקרקע משותפת החודרת למערכות גדולות יותר. ברגע שאתה מתחיל את המדידה, זה רק לפקח ולא לעשות כלום.

בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לא להזיז את האנטנות כך שיכולת השחזור של הנתונים תהיה מובטחת. לאחר פיתוחה, טכניקה זו תסלול את הדרך לחוקרים בתחום הידרולוגיה של אזורי אדמה לחקור את תנועת המים בקרקעות שדה. לאחר צפייה בסרטון זה אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש במכ"ם חודר קרקע של אנטנת מערך כדי לעקוב אחר חזיתות הסתננות.