تعیین پارامترهای هندسی اهداف استوانه‌ای پنهان در تصاویر رادار نفوذی به زمین با استفاده از الگوریتم تطبیق الگوی سریع

Abstract

<strong>در مطالعه حاضر از روش رادار نفوذی به زمین </strong><strong>(GPR)</strong><strong> جهت تعیین مشخصات هندسی و فیزیکی اهداف استوانه­ای مدفون نظیر انواع ساختارهای تونلی استفاده شده است. برای این منظور از روش تطبیق الگو به­کمک روابط ریاضی موجود بین مشخصات هندسی هدف استوانه­ای شامل شعاع، عمق دفن و موقعیت افقی، با پارامترهای هذلولی پاسخ، استفاده شد. روش تطبیق الگو از طریق بکارگیری دو روش تعیین میزان شباهت مختلف، همامیخت دوبعدی مستقیم حوزه فضایی و همبستگی متقابل به­هنجار شده در حوزه عدد موج دوبعدی، هم برای پاسخ </strong><strong>GPR</strong><strong> مدل­های مصنوعی و هم برای نگاشت­های راداری واقعی، مورد استفاده قرار گرفت. </strong> <strong>نتایج حاصل از مطالعه برای مدل­های مصنوعی متعدد مورد آزمون، نشان می­دهد که الگوریتم پیشنهادی قادر است پارامترهای از پیش شناخته شده اشیاء مدفون را با دقت مطلوبی (حداکثر خطای 15 درصد) تخمین بزند. الگوریتم تطبیق الگو برای شناسایی و استخراج پارامترهای هندسی قنات مدفون در دشت شاهین شهر اصفهان نیز به­عنوان مطالعه میدانی داده­های واقعی </strong><strong>GPR</strong><strong> مورد استفاده قرار گرفت. ازآنجایی­که داده­های واقعی </strong><strong>GPR</strong><strong> حاوی انواع نوفه­ها بوده و به­شدت وابسته به شرایط محیطی و سازندهای زیرسطحی می­باشند، بنابراین یک سری مراحل پیش­پردازش و پردازشی متناسب و هدفمند، طراحی و به­طور خودکار بر روی نگاشت­های راداری واقعی </strong><strong>GPR</strong><strong> قبل از ورود به الگوریتم تطبیق الگو اعمال شد. بر اساس میزان دقت مقادیر استخراج شده برای پارامترهای هندسی قنات، از روی پاسخ </strong><strong>GPR</strong><strong> داده­های واقعی برداشت شده، اعتبار الگوریتم تطبیق الگو به اثبات رسید. الگوریتم پیشنهادی به­گونه­ای طراحی شده است که کلیه مراحل شناسایی و تخمین پارامترهای هندسی اهداف مدفون، به­طور خودکار انجام می­شود.</strong>