Ледомер Пикор-Лёд в статье от сотрудника ФГБУ "ААНИИ" и отличного специалиста в своём деле
Всем привет!
На работе завал, потому сложно было уделить время по-настоящему важным вещам - ПОСТАМ В КРИОСФЕРЕ!) В этом посте я коротко расскажу про один из наших инструментов - георадар "Пикор-Лед". Нет, это не рекламный пост, хоть я общаюсь с его создателями. %)
Георадар «Пикор-Лед» является геофизическим прибором, предназначенным для подповерхностного зондирования и мониторинга непрозрачных сред: льда, снега, дорожного покрытия, грунтов и т.д. На основании полученных данных прибор позволяет вычислять толщины слоев зондируемых сред, обнаруживать и вычислять расстояния до неоднородностей в средах. Прибор разработан и производится в России, что очень круто! Комплект георадара включает антенный модуль и GPS-GLONASS модем, которые подключаются и запитываются от полевого ноутбука или планшета. С 2015 года мы применяем георадар "Пикор-Лед" для измерения толщины снежного покрова и иногда льда на арктических архипелагах.
Как это работает? У каждой среды/материала есть одно физическое свойство - диэлектрическая проницаемость (ДП). Антенный модуль посылает радиоволну, которая переотражается на границах сред с разными значениями ДП и принимается обратно модулем. Чем сильнее разница - тем сильнее отраженный сигнал. Приведу пример значения ДП для некоторых сред: снег от 1.0 до 2.0 Ф/м, пресный лед - около 3.19 Ф/м, песок - 5.0 Ф/м, вода....81... потому для измерения глубины морей и океанов используют звуковые волны %).
Почему это удобно? Применяемый нами георадар весьма мобильный. Питание осуществляется от USB выхода ноутбука и позволяет измерять толщину снежного покрова до 15 м (такое тоже бывает). В поле мы крепим георадар на снегоход и производим измерения, так сказать, не вставая со снегохода. При движении со скоростью 30-40 км/ч мы получаем координатно-привязанное значение высоты снежного покрова каждые 5-10 м.
Полученные результаты после камерально обрабатываются - в зависимости от характера залегания снежного покрова и его плотности алгоритм автоматического определения границ может немного ошибаться. Поэтому мы проверяем каждую запись и корректируем границы после измерений (см. приложенное видео). К сожалению, программное обеспечение не очень совершенно (или может быть мы слишком много хотим, хаха) и для решения некоторых задач обработки мы используем собственные скрипты, написанные на Pythonе.
Так вот, в чем польза этого метода?
Во-первых, это очень быстро и легко. Просто садишься на снегоход и катаешься по заранее размеченным маршрутам.
Во-вторых - на радарограмме (визуализированный результат измерения) можно отследить стратификацию снежного покрова, найти там ледяные корки, уплотнения и тд.
В-третьих - 15 МЕТРОВ!! Наш щуп всего 2.5 метра, а тут можно измерить целых 15!
В-четвертых - GPS привязка измерений позволяет осуществлять площадные съемки и очень помогает в постобработке.
Одни плюсы! Кроме того, что центральная частота прибора (1200 МГц), из-за чего часто перекрываются сигналы с GPS и GLONASS спутников... (у них 1100 с копейками МГц).
Хотел коротко... а вышло как всегда, хаха.
Ледомер Пикор-Лед применение на Северной Земле в 2018 году.
Свежая фотка с измерений на леднике Альдегонда. Если вы спросите "А зачем красная изолента на бруске и почему он такой уродский?", я отвечу, "Было мало времени, принимались быстрые решения, брусок хорошо себя зарекомендовал, пока не сломался, собственно, вот откуда изолента на нем".
Радарограмма измерений на леднике Альдегонда. Верхняя зеленая линия - верхняя граница снега, нижняя - нижняя, хаха.
Параллельно и выше нижней границы идет еще одна ярко выраженная граница - это ледяная корка, которая также наблюдалась при работе в шурфах.
Рабочее место... нужно больше комплюхтеров!
Один из примеров - толщина льда на озере Твердое. Под цифрой 1 - граница озера в летний период.
Не судите строго рисунок, это было 3 года назад, сейчас было бы еще хуже, хаха.
Ссылка на источник: