Graafinen käyttöliittymä FARA - datan käsittelyyn ja tulkintaan Arto Korpisalo

ESY Q16.2/2006/3 16.2.2007 Espoo Graafinen käyttöliittymä FARA - datan käsittelyyn ja tulkintaan Arto Korpisalo

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro 01.02.2007 Tekijät Arto Korpisalo Raportin laji Q-raportti Toimeksiantaja Raportin nimi Graafinen käyttöliittymä FARA datan käsittelyyn ja tulkintaan Tiivistelmä FARA on neljällä radiotaajuudella toimiva elektromagneettinen poranreikälaitteisto. Laitteistolla on mahdollista tehdä varjostusmittauksia (tomografia) kahden poranreiän välillä. Mittaus tapahtuu vastaanottimen liikkuessa 2 Hz:n taajuudella. Käyttöliittymä on ohjelmoitu MatLabissa ja se on myös käännetty exe versioksi,. joten sitä voidaan käyttää myös koneissa, joissa ei ole MatLabia asennettuna. Tulkintaohjelman tarvitsemat x,y,z koordinaatit lasketaan FARA tiedoston ja reikäinformaation (azimuth- ja kaadekulmat) perusteella. Mittaussignaalia voidaan analysoida ja käsitellä ennen tulkintaa. Tulkinta perustuu suoran säteen approksimaatioon eli radiosignaalin oletetaan kulkevan suorana säteenä lähettimestä vastaanottimeen. Todellisuudessa signaalin eteneminen väliaineessa ei ole suoraa vaan signaali noudattaa Fermat'n periaatetta eli signaali kulkee pisteestä toiseen lyhintä ajallisesti olevaa reittiä pitkin (väliaineen sähköisistä ominaisuuksista johtuen), mikä ei yleensä ole lyhin reitti matkan mukaan. Tulkinnan toisena peruspilarina on kokoavaruuden sähkökentän yhtälö. FARA mittaus aloitetaan syvyydeltä, joka vastaa reikien etäisyyttä toisistaan maanpinnalla, joten kokoavaruuden ehto on voimassa FARA mittauksissa. Ennen tulkintaa data pitää vielä käsitellä eli tehdä datan pelkistäminen (reduktio). Mittauksessa ei monitoroida lähettimen virtaa, joten lähetinvoimakkuutta ei tiedetä, mikä aiheuttaa mahdollisen virhetekijän tulkinnassa. Lähetinvoimakkuutta arvioidaan tulkinnassa lineaarisen sovituksen avulla. Yleensä oletetaan, että mittaus tapahtuu myös kaukokentässä eli reikien välimatka on monta aallonpituutta. On tilanteita, jossa mittaus tapahtuu lähikentässä, mikä aiheuttaa myös mahdollisen virheen tulkinnassa. Lähikenttävirheitä ei ole mahdollista poistaa tulkintaohjelmissa. Liittymässä on käytössä kaksi tulkintaohjelmaa ImageWin ja GeoTomCG. ImageWin on kehittyneempi ohjelma. Siinä on useampi laskentamenetelmä käytössä kuin GeoTomCG ohjelmassa. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) FARA, tomografia, käyttöliittymä, analysointi, tulkinta, suora säde, ImageWin, GeoTomCG Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Q-raporttisarja Arkistotunnus Q16.2/2006/3 Kokonaissivumäärä 86 Kieli suomi Hinta Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue ESY/Merigeologia ja geofysiikka Allekirjoitus/nimen selvennys Arto Korpisalo Hanketunnus 2804003 Allekirjoitus/nimen selvennys Heikki Vanhala

1 Sisällysluettelo 1 JOHDANTO 4 2 FARAS KÄYTTÖLIITTYMÄN ASENNUS 6 2.1 Ennen kuin menet eteenpäin 6 2.2 Systeemivaatimukset 6 2.3 Käyttöliittymän asennus 6 2.4 FARAS käynnistysikoni 8 2.5 Näytön resoluutio 11 3 KÄYTTÖLIITTYMÄN PIKAOPAS 12 3.1 Far tiedoston muuttaminen ascii-tiedostoksi 12 3.2 Tekstitiedoston lukeminen 13 3.3 Full tomographic survey -data 14 3.4 Datan jakaminen 15 3.5 Vastaanotinpisteet 16 3.6 File controls 17 3.7 Poista luotaus 17 3.8 Nimeäminen 17 3.9 Piirtäminen 18 3.10 Suorat säteet 20 3.11 Silottaminen 21 3.12 Fixing 22 3.12.1 Edit figure -asetus 24 3.12.2 Vetäisyefektin poistaminen 27 3.13 Koordinaatit ja kulmat 28 3.14 XYX koordinaattien laskeminen 29 4 BINÄÄRIDATAN MUUTTAMINEN JA DATAN LUKEMINEN 31

2 5 DATAN JAKAMINEN 33 6 LISTATIETOJEN MUUTTAMINEN 35 7 DATAN KÄSITTELY 37 7.1 Raypaths 38 7.2 Datan suodatus 38 7.3 Smooth -valikko 39 7.4 Fixing 40 7.5 Tasojen nousut signaalissa 42 8 REIKÄTIETOJEN LUKEMINEN 43 8.1 Koordinaattitiedostot 43 8.2 Kulmatiedostot 43 9 TULKINTAOHJELMAT 46 9.1 ImageWin 46 9.1.1 Käynnistäminen 46 9.1.2 Työn aloittaminen - tomografiaruudun avaaminen 46 9.1.3 Edit -valikko 49 9.1.4 Utils -valikko 50 9.1.5 View -valikko 50 9.1.6 Options -valikko 51 9.1.7 Tulkinnan teoria lyhyesti 51 9.1.8 Amplitudidatan redusointi 52 9.1.9 Amplitudimaskaus 53 9.1.10 Tomografia 54 9.1.11 Lähdevoimakkuuden arvioiminen 56 9.1.12 Tomografiset asetukset 57 9.1.13 GeoTom CG syöttötiedosto 61 9.2 GeoTomCG 62 9.2.1 Syöttötiedosto 63 9.2.2 Reducted DATA for GeoTomCG 63 9.2.3 Datan lukeminen GeoTomCG:ssä 65 9.2.4 Inversion käynnistäminen 67 10 SIMULOINTIOHJELMAT 69 10.1 Simulate 69 10.1.1 FARA ominaisuudet 70 10.1.2 Käyttäjän antamat ominaisuudet 71 10.2 Sphere 71

3 11 SIGNAALIEN HIENORAKENNE 72 12 SIGNAALIEN KÄSITTELY 73 13 MITTAUSOHJELMA 77 13.1 Far-tiedostojen katselu 77 13.2 Parameters-valinnat 79 13.3 Mittaus 80 13.3.1 Tiedoston nimeäminen 80 13.3.2 Vastaanottimen lähtösyvyyden asettaminen 80 13.3.3 Vastaanottimen syvyyden asettaminen 81 13.3.4 Signaalin tallennus 81 13.3.5 Pisteen tallennus 82 13.3.6 Siirtyminen uudelle pisteelle 82 13.3.7 Inversed -asetus 82 14 YHTEENVETO 83 15 KIRJALLISUUSLIITTEET 84

4 1 JOHDANTO FARAS graafinen käyttöliittymä on ohjelmoitu Matlab ympäristössä. FARAS on rakennettu m- ja exe tiedostoista. Koko FARAS ohjelmisto on käännetty Matlab Compilerilla, jolloin tuloksena on saatu a stand alone application ajettava(exe) -tiedosto, mikä on riippumaton Matlabista ja voidaan käyttää siis koneissa joissa ei ole Matlabia asennettuna. FARAS käyttöliittymä FARAS omaa ns. graafisen käyttöliittymän. Käytännössä tämä tarkoittaa mm. seuraavia asioita: ohjelma esitetään pienennä kuvana eli ns. ikonina ohjelma käynnistyy hiirellä (tupla)klikkaamalla ohjelman suoritus tapahtuu erillisessä ikkunassa ohjelman toiminnot löytyvät yleensä yläreunan valikkoriviltä ikkunoita voi olla useita auki yhtä aikaa, mutta vain yksi niistä on kerrallaan aktiivinen ( suoritustilassa) ohjelma esitetään pienennä kuvana eli ns. ikonina Kun olet käynnistänyt koneesi, Windows avaa ruudulle työpöydän (kuva 1), missä myös FARA ohjelman käynnistysikoni on. Vaikka Windowsin joitakin toimintoja voikin käyttää pelkällä näppäimistölläkin, on se kuitenkin suunniteltu käytettäväksi hiiren avulla. Ruudulla näet osoitinnuolen, jota liikuttelet liikuttamalla hiirtä pöydällä. Voit valita kohteita työpöydällä klikkaamalla niitä. Klikkaus tarkoittaa yhtä hiiren vasemman näppäimen painallusta. Tuplaklikkaus puolestaan tarkoittaa kahta nopeaa peräkkäistä vasemman näppäimen painallusta. Tuplaklikkausta käytetään mm. ohjelmien käynnistämiseen. Hiiren oikealla näppäimellä klikkaamalla saa usein esiin valikon, josta on valittavissa erilaisia erikoistoimintoja, klikattavasta kohdasta ja alla olevasta ohjelmasta riippuen. Kuva 1. Windows työpöytä (vain osa esillä). Kun tuplaklikkaat FARA-käynnistysikonia, FARAS -aloitussivu (kuva 1) aukeaa kuvaruudulle. Help napilla pääset selaamaan käyttöliittymän opasta (pdf) ja tutkimaan liittymän ominaisuuksia. Start nappi aukaisee liittymän varsinaisen pääsivun (kuva 2), jossa lähes kaikki toiminnot tehdään tai ainakin käynnistetään. Close nappi sulkee sivun. Aloitussivu sisältää lukuisia nappeja ja muita toimintoja, joten käyttäjän päätteen resoluution pitää olla asetettuna korkeaksi (1280*1024 vähintään), jotta napit ja muut toiminnot olisi sopivasti erotettavissa. Tässä oppaassa käydään läpi version 1.0 ominaisuudet ja se käsittää seuraavat pääkohdat: FARAS ohjelman asennus FARA-data lataus ja analysointi Tulkinta

Kuva 2. Käyttöliittymän pääsivu, jossa liittymän tärkeimmät toiminnot ja piirtoalue sijaitsevat. Käyttäjän pitää säätää oman koneensa näytön resoluution tarpeeksi suureksi, jotta kaikki napit ja tekstit näkyisivät erillisinä kohteina (1280*1024). 5

6 2 FARAS KÄYTTÖLIITTYMÄN ASENNUS Tässä kappaleessa käydään läpi kaikki olennaiset asiat kuinka käyttöliittymä asennetaan koneeseesi ja kuinka koneesi resoluutio säädetään sopivaksi. 2.1 Ennen kuin menet eteenpäin Ennen kuin teet FARAS paketin asennusta koneessasi, varmista koneesi sopivuus. Windows käyttöjärjestelmä. 2.2 Systeemivaatimukset Voit käyttää käyttöliittymää koneissa, jotka täyttävät seuraavat minimivaatimukset. Jos koneessa on Matlab asennettuna, sinun pitää vain purkaa FARAS paketti sopivaan Matlab kansioon ja tehdä tarvittavat polkuasetukset Matlabissa, jonka jälkeen voit käynnistää käyttöliittymän FARAS käskyllä Matlabin komentoriviltä. Jos koneessasi ei ole Matlabia asennettuna, on tilanne toinen ja sinun pitää tehdä ensiasennukset koneessasi, jolloin periaatteessa Matlab asennetaan koneeseesi (et tarvitse lisenssiä): - kehitystyö on tehty Windows XP:ssa ja myös käyttäjän koneessa se pitää olla asennettuna - tehokas prosessori - ROM muistia ainakin 1 GB - kovalevyllä vapaata tilaa 2.3 Käyttöliittymän asennus FARAS liittymä on yhdellä cd:llä. Jos sinulla oli Matlab asennettuna, pura paketti sopivaan kansioon ja aja FARAS komennolla. Tai voit ladata sen verkosta: arkisto on Nassi/geofysiikka/maastogeofysiikka/julkinen/ ohjelmat/ FARA. Ennen kuin käyttäjät, joilla ei ole Matlabia asennettuna koneessaan, voivat käyttää liittymää, heidän tarvitsee asentaa MCR koneeseensa. Tämä operaatio pitää tehdä vain yhden kerran. HUOM: MCR riippuu versiosta. Varmista, että koneessasi on oikea version. 1). Käyttäjäkoneen valmistaminen Windows XP:ssä. Windows käyttäjien tarvitsee asentaa MCR koneeseensa ajamalla MCRInstaller utility (MCRInstaller.exe joka tulee FARAS paketin mukana). Tee uusi hakemisto, jossa suoritat asennuksen (esim. C://MyMatlab). Kopioi MCRInstaller.exe hakemistoon ja käynnistä ohjelma ja asennus tehdään. Selaa asennuksen jälkeen tekemääsi hakemistoa ja huomaat, että se sisältää Matlab hakemistoja. MCRInstaller.exe MCRInstaller avaa uuden ikkunan ja valmistautuu asennukseen. Asennuksen yhteydessä koneeseesi siis asennetaan lähes koko Matlab vaikka sinulla ei ole Matlab lisenssiä (et sitä tietysti tarvitsekaan). Tämä toimenpide itsessään vaatii ainakin 500 MB vapaata tilaa kovalevyllä. HUOM: Jos olet asentamassa MCRInstaller:ia kansioon, joka on kirjoitussuojattu, voit saada useita virheilmoituksia: error: cannot create Setup.exe Vältät tämän käyttämällä d optiota: esimerkiksi.

7 MCRInstaller.exe -d D:\MCRInstall MCR -asennuksessa tarvitset administration oikeudet, koska ohjelmaa tekee omat muutokset systeemirekisteriin ja systeemipolkuun. Muista, että kun ajat FARAS ohjelmaa, tarvitset vain käyttäjä oikeudet. 2). Kun MATLAB Component Runtime käynnistysikkuna aukeaa (kuva 3), Next -valinta käynnistää asennuksen Kuva 3. MCRInstaller ohjelma on käynnistetty ja MATLAB Component Runtime ikkuna on auki. 3). Aloitus -ikkuna on auki. Klikkaa Next ja pääset eteenpäin. 4). The Select Installation Folder dialogissa valitset kansion, jossa asennus tehdään. Tässä ikkunassa voit myös tarkistaa vapaan ja tarvittavan vapaan tilan kovalevylläsi. Voit myös rajoittaa MCR:n vain omaan tai myös muiden käyttöön. Valitse oma vaihtoehtosi ja klikkaa Next nappia ja pääset eteenpäin. Kuva 4. Select Installation Folder dialogissa valitset kansion, jossa asennus tapahtuu. Huom: Käytä Everyone -valintaa. 5). Vahvista valintasi Next klikkauksella. Asennus alkaa. Se saattaa kestää useita minuutteja.

8 6). Kun asennus on valmis, klikkaa Close Installation Completed painiketta. Yhteenveto: Liittymän käyttö Voit käyttää MATLAB Compilerilla tehtyjä stand-alone sovellutuksia kaikissa niissä koneissa, joissa on sama käyttöjärjestelmä kuin siinä koneessa, jossa sovellus käännettiin (Windows XP). Paketti sisältää siis seuraavat tiedostot asennusta varten: MCRInstller.exe FARAS.ctf FARAS.exe FAR_DAT.exe Fararead.exe SphModel.exe ImageWin.exe (tulkintaohjelma vain yksi nimetty lisenssi) GeoTomCG.exe 2.4 FARAS käynnistysikoni Kun olet asentanut MCRIinstallerin koneeseesi, tee käyttöliittymään (FARAS) oma käynnistysikoni, jotta voit käynnistää liittymän vain hiiren tuplanäpäytyksellä kuvapinnalta seuraavasti: Kuva 5. Paikanna FARAS.exe. Mene kansioon, jossa ajettava ohjelma - FARAS.exe (kuva 5) sijaitsee. Klikkaa FARAS.exe ja käytä hiiren oikean puoleista nappia, jolloin uusi ikkuna avautuu. Valitse Create Shortcut ja Shortcut to FARAS.exe on valmis. Kopioi se kuvapinnalle seuraavasti, klikkaa Shortcut to FARAS.exe - riviä hiirellä, jolloin se korostuu. Tartu siihen hiirellä ja kuljeta Windows työpöydälle. Voit tietysti painaa hiiren oikeata nappia ja käyttää Copy komentoa, jonka jälkeen mene työpöydälle ja käytä uudestaan hiiren oikeaa nappia ja käytä Paste (liitä) nappia, jolloin Shortcut to FARAS.exe käynnistysikoni ilmestyy ruudulle (kuva 6). Kuva 6. Shortcut to FARAS.exe käynnistysikoni on kopioitu ruudulle.

9 Klikkaa hiiren oikealla näppäimellä Shortcut to FARAS.exe ikonia ja valitse Properties (kuva 7). Uusi ikkuna avautuu, aseta asianmukaiset polut jos ne eivät ole oikein. Kuva 7. Aseta käynnistysikonin ominaisuudet. Sinun siis pitää tarkistaa ja korjata polku kansioon, jossa FARAS.exe sijaitsee (kuva 8). Kuva 8. Tarkista FARAS.exe sijainti (tiedostonhallinnasta) ja korjaa Target- ja Start in rivit oikeiksi jos ne ovat virheelliset ja ohjelma ei käynnisty.

10 Tällä hetkellä käynnistysikoni on tyhjä laatikko ja jos haluat voit etsiä siihen ehkä sopivamman vaihtoehdon Windowsista. Asennat sen näpäyttämällä (kuva 8) Change Icon -valintaa (verkossa löytyy myös freeware ohjelmia, joilla voit helposti tehdä myös omia ikoneita). Valitse OK-nappi ja pääset eteenpäin (kuva 9). Kuva 9. Asenna oma käynnistysikoni. Kuva 10. Valitse ikoni arkistosta. Valitse haluamasi käynnistysikoni käyttöliittymää varten (kuva 10). Kun olet valinnut ikonin, voit käynnistää liittymän koneessasi ensimmäistä kertaa tuplaklikkaamalla ikonia. Ensimmäisellä kerralla käynnistys kestää kauemmin, koska ctf tiedosto puretaan koneeseesi, joten älä epäröi vaan odota hetki kunnes ctf-tiedosto on purettu. Purkamisen yhteydessä koneeseesi tehdään uusi MCR kansio, joka on käynnistyskansiossa. Kuvaruudulle tulee esiin musta laatikko, jossa lukee ilmoitus ctf tiedoston purkamisesta. Lopuksi FARAS -käyttöliittymä avautuu ruudulle ja voit aloittaa käytön. Kuva 11. FARA ikoni on valmiina työpöydällä. FARAS käyttöliittymän käynnistysikonin kuvake on löytynyt Windows:n omasta arkistosta (kuva 11). Verkosta löytyy monia freeware ohjelmia, joilla voit tehdä myös omia ikoneita.

11 2.5 Näytön resoluutio Tässä vaiheessa voit myös säätää näytön resoluution paremmaksi, jos liittymän ulkoasu sitä vaatii. Avaa siis Control paneelista Display -valinta, klikkaa Start kuvaketta Windows työpöydän vasemmassa alakulmassa (kuva 12). Tai vie hiiren osoitin tyhjään kohtaa työpöydällä ja klikkaa hiiren oikeanpuoleista näppäintäja valitse ikkunassa Properties valinta sekä edelleen käynnistä Display properties/settings -toiminto (kuva 13). Kuva 12. Näytön resoluution asetusten säätäminen Windowsissa. Settings/Display toiminto avaa ruudulle näytön asetuksiin tarvittavat työkalut (kuva 13). Kuva 13. Screen resolution liukuosoittimen käyttö. Käytä alareunassa olevaa Screen resolution liukuosoitinta (kuva 13) ja säädä näyttösi resoluutio tarpeeksi suureksi. Klikkaa OK ja Windows päivittää muutokset. Saattaa kestää hetken. Muista, että tee tämä ennen FARAS ohjelman käynnistystä (voit tehdä sen varmaan myös ohjelman aikana).

12 3 KÄYTTÖLIITTYMÄN PIKAOPAS Radiotaajuisten elektromagneettisten signaalien analysoimiseksi ja tulkitsemiseksi rakennettu käyttöliittymä on siis ohjelmoitu ja käännetty Matlabissa ja tuloksena on Matlabista riippumaton sovellus. Tämä kappale antaa sinulle pikaohjeet käyttää liittymää. Opit lataamaan datan työtilaan, kuinka mittausdata piirretään ruudulle, datan suodattamisen, pisteiden poistamisen ja pisteiden nimeämisen ja käynnistämään varsinaisen tulkintaohjelman. Ensimmäisenä tehtävänä on muuttaa binäärinen mittaustiedosto (xxx.far) tekstitiedostoksi, jotta sitä voidaan käsitellä Matlabissa. Muunnosta ei tarvitsisi tehdä jos far-tiedoston kirjoitusformaatti olisi tiedossa, jolloin binäärisiä mittaustiedostoja voitaisiin käyttää suoraan hyväksi. Datan muunnos ja lataaminen tapahtuu Data conversion and loading ruudukossa (kuva 14). 3.1 Far tiedoston muuttaminen ascii-tiedostoksi Kuva 14. Tämän ruudukon työkaluilla teet binääri-teksti muunnoksen sekä lataa datan työtilaan. Kun olet painanut Convert far-file to ascii nappia, kuvaruudulle avautuu ensin browser (kuva 15), jolla paikannat haluamasi far-tiedoston, minkä jälkeen nimeät tekstitiedoston toinessa ikkunassa (kuva 16). Kuva 15. Etsin avattu kuvaruudulle. Kuva 16. Nimeä tekstitiedosto. Kuva 17. Kun olet nimennyt tiedoston ja tallentanut sen (Save), muunnoksen edistymisestä kertova ikkuna avautuu ruudulle. Kun muunnos on valmis ikkuna sulkeutuu automaattisesti.

13 3.2 Tekstitiedoston lukeminen Olet nyt muuttanut binäärisen mittaustiedoston tekstitiedostoksi, joten voit lukea sen työtilaan. Se tapahtuu, kun klikkaat Read data nappia (kuva 14). Nyt ruudulle avautuu Matlabin oma Import velho, jonka avulla data ladataan muistiin. Data source on asetettu valmiiksi ja sinun ei tarvitse sitä muuttaa, vaan hae browserilla aikaisemmin tekemäsi tekstitiedosto (kuva 18). Vasemmassa ikkunassa on ensiksi tiedoston otsikkorivit ja kun käytät vieritystä myös varsinainen mittausdata tulee näkyviin. Kuva 18. Tiedoston lataaminen työtilaan. Paina seuraavaksi Next nappia ja uusi näkymä avautuu (kuva 19). Tässä tilassa ilmoitat systeemille kuinka monta otsikkoriviä tiedostossa on, joten kasvata ikkunan oikeassa yläkulmassa olevaa lukua nuolinäppäimillä kunnes mittausdataa ilmestyy vasempaan ruutuun (kuva 20). Kuva 19. Tiedostosta erotetaan otsikkorivit ja varsinainen mittausdata. Kuva 20. Otsikkorivien lukumäärä oli 19 (tarkista!).

14 Kun olet saanut näkyviin varsinaisen mittausdatan ensimmäisen rivin paina Next nappia. Nyt Matlab velho ilmoittaa sinulle, että mittausdata on talletettu data-muuttujaan ja otsikkorivit ovat textdata muuttujassa (kuva 21). Kuva 21. Otsikkorivit ja varsinainen mittausdata on talletettu omiin muuttujiinsa. Tässä vaiheessa paina vain Finish nappia ja muuttujat generoidaan työtilaan. 3.3 Full tomographic survey -data Oletuksena on, että käyttäjä lataa full tomographic survey tiedoston eli varjostusmittaus on tehty molemmissa reissä. Tällöin Reverse vaihtoehto on valittuna, mutta jos mittaus on tehty vain toisessa reiässä käyttäjän tarvitsee valita Single hole vaihtoehto. Jos käytät Reverse-vaihtoehtoa, voit tulostaa (Save) myös Single-hole tiedoston ja tarkastella toisen reiän mittaustuloksen vaikutusta leikkauskuvassa (kuva 22). Kuva 22. Reverse mittaus (full tomographic survey) on oletuksena.

15 3.4 Datan jakaminen Kun data on ladattu työtilaan, voit aloittaa sen käsittelyn. Ensimmäisenä tehtävänä on jakaa data, jolloin reissä tehdyt mittaukset kirjoitetaan kahteen listaan (full tomographic survey). Jos on tehty Single hole mittaus, vain toinen lista täytetään. Paina siis kuvassa 22 olevaa Divide data nappia. Kun napin väri muuttuu vihreäksi, voit täyttää listat luotauksilla. Single hole -tapauksessa sinun pitää vain käyttää Data Kr1 nappia ja lista täyttyy asiaankuuluvilla mittaustuloksilla. Reverse tapauksessa käytä myös Data Kr2-nappia (kuva 23). Kuva 23. Mittaustulosten siirtäminen. Kuva 24. Luotaukset on siirretty (full tomographic survey).

16 3.5 Vastaanotinpisteet Tässä vaiheessa ohjelma tekee myös toisen listan, joka on ikkunan oikeassa laidassa. Siinä ovat vastaanotinpisteiden lukumäärät jokaisessa lähetinpisteessä (kuva 25). Kuva 25. Vastaanotinpisteiden lukumäärät. Pisteiden lukumäärät ovat samassa järjestyksessä molemmissa listoissa. Listojen alla olevassa kahdessa ruudussa ovat pisteiden kokonaismäärät. Mittauksissa voi tapahtuu, että joudut mittaamaan saman pisteen uudestaan (pisteessä tapahtui ehkä jotain poikkeuksellista). Listasta (kuva 24) voit nähdä, että piste 360 (lähetinpisteen syvyys) on mitattu toistamiseen. Käyttäjä on nimennyt pisteen 361:ksi (vaikka lähetinpiste säilyi samana), jotta tulkinnassa on helpompi poistaa epäonnistunut mittaus ja nimetä toistomittaus todellisen syvyyden mukaiseksi.

17 3.6 File controls On ehdottomasti suositeltavaa, että käyttäjä käy ensin läpi toisen reiän tulokset ja siirtyy vasta sitten toiseen reikään. Tietysti on mahdollista palata myös aiempaan reikään tarkistamaan ja tekemään vielä muutoksia. Käydään läpi ensin toinen lista Data Kr1. Molempien listojen alapuolella on File Controls ruudukko (kuva 26). Valintojen avulla voit poistaa listasta pisteitä ja nimetä niitä uudestaan. Kuva 26. File Controls- valikon avulla poistat pisteitä ja suoritat uudelleen nimeämisen. 3.7 Poista luotaus Poistetaan siis piste Kr1_360 listasta. Merkiste rasti Data Kr1 listan alapuolella olevaan Delete files ruutuun (kuva 27). Kuva 27. Valinnan jälkeen voit poistaa Data Kr1 listasta pisteitä. Valitse poistettava piste hiirellä ja se poistetaan samalla. Vastaava vastaanotinpisteiden luku poistetaan Receiver Station listasta. Kun olet erehdyksessä poistanut väärän pisteen, sinun tarvitsee vain painaa uudelleen Data Kr1 nappia ja kaikki pisteet ilmestyvät jälleen näkyviin. Poista siis kaikki epäonnistuneet mittaukset listasta. Kun olet poistanut kaikki, voit nimetä toistomittaukset alkuperäisten mukaisesti. Laita rasti nyt Fix filenames ruutuun (kuva 28). 3.8 Nimeäminen Kuva 28. Suorita nimeäminen

18 Valitse listasta ensimmäinen piste, joka pitää nimetä. Listassa on nyt vain yksi piste Kr1_361, joka pitää nimetä poistetun pisteen mukaiseksi. Merkkaa piste hiirellä ja uusi ikkuna avautuu, jossa teet nimeämisen (katso, että tallennat tiedostot samaan hakemistoon). Piste Kr1_361 on merkitty ja Rename file name ikkuna avautuu ruudulle. Mene oikeaan hakemistoon ja anna pisteelle poistetun pisteen nimi Kr1_360 (kuva 29). Kuva 29. Piste Kr1_361 nimetään Kr1_360 mukaisesti. ' Kuva 30. Nimeäminen on tehty paina Save. 3.9 Piirtäminen Kun olet tarkistanut ensimmäisen listan ja tehnyt tarvittavat muutokset, tee samat toimenpiteet myös toisessa listassa, jos tarvitaan. Muista käyttää oikeita File Controls valintoja. Kun listat ovat kunnossa, voit aloittaa pisteiden lähemmän tarkastelun. Kumpaakin listaa varten on taas omat kontrollivalinnat (Plottings). Valitaan siis ensimmäisen listan Plottings 1 valinnat. Voit tarkastella vain amplitudidataa. Merkitse siis Plottings ruudukosta Plot data-, Amp- ja Hold on valinnat (kuva 31).

19 Kuva 31. Ensimmäistä listaa vastaavat Plottings 1 valinnat on tehty. Voit nyt piirtää amplitudimittauksia ruudulle, valitse tiedosto (ensimmäisestä) listasta hiirellä. Kuva 32. Kr1_400 on valittu ja mitatut amplitudit piirretään ruudulle. Valitse piste listasta ja mitatut amplitudit piirretään kaikilla neljällä taajuudella omiin ruutuihinsa. Ylimpänä on korkein mitattu taajuus ja alimpana matalin taajuus.

20 3.10 Suorat säteet Näyttöalueiden vieressä on Raypath valikot, joista saat lisättyä kuviin lähetinpisteistä piirretyt suorat säteet (kuva 33).. Kuva 33. Säteet on lisätty. Kun piirrät uuden pisteen säteet pitää valita uudestaan. Lähetin on siis syvyydellä 400 metriä ja vastaanotin liikkuu välillä 150 580 metriä. On suositeltavaa, että tarkistat kaikki pisteet ennen kuin aloitat niiden käsittelyt (signaalit ovat ehkä heikkotasoisia voimakkaan kohinan takia). Jos signaalit eivät tarvitse käsittelyä, siirryt suoraan lukemaan poranreikätiedot. On ehkä perusteltua käyttää ensin "raakadataa" ja tehdä siitä input-tiedosto ja toisella kertaa käsitellä data ja tehdä sitten toinen input-tiedosto ja voit verrata käsittelyn vaikutusta tulokseen.

21 3.11 Silottaminen Käydään nyt läpi lyhyesti kuinka voit käsitellä mittaustuloksia, ennen input-tiedoston tulostamista. Valitse siis ensimmäinen tiedosto listasta (muista, että oikea Plottings- valinta on valittu) Jos signaalit sisältävät voimakasta kohinaa, voit käyttää erilaisia smooth-suodattimia. Avaa siis Smooth- valikko ruudun vasemmasta yläkulmasta (kuva 34). Mediaani filtteri on suositeltava suodatin, sillä se poistaa tehokkaasti ainakin yksittäiset voimakkaatkin häiriöpiikit signaalista. Span-luku kertoo sinulle kuinka monta vierekkäistä pistettä otetaan huomioon mediaania laskettaessa. Kuva 34. Mediaani suodatin valittu ja Span-luku 13. Kuva 35. Mediaani-suodatuksen tulos piirretään samaan kuvaan. Voit hyväksyä sen ja tallentaa suodatetun signaalin Save napeilla (SAVE ALL tallentaa kaikki samanaikaisesti).

22 Kuva 36. Suodatetut signaalit. 3.12 Fixing Tarkastele tässä vaiheessa signaaleja ja vertaile niitä. Jos huomaat jossakin taajuudessa piirteen, joka ei toistu muissa, voit poistaa sen kyseisestä. taajuudesta. Mielestäni alimmassa ikkunassa (taajuus 312.5 khz) tason nousu välillä 400 440 metriä ei ole ehkä todellista. Voit poistaa piirteen lineaarisella sovituksella. Merkitse Fix on-ruutu hiirellä (kuva 37) ja uusi ikkuna avautuu ruudulle (kuva 38). Kuva 37. Käytä Fix on -valintaa ja voit alkaa signaalin käsittelyn.

23 Kuva 38. Fixing window on avattu ruudulle. Paina Plot data nappia ja käsiteltävä signaali kopioidaan ruudulle (kuva 39). Merkkaa Edit figure-ruutu ja saat käyttöösi pikanäppäimet, joilla voit työskennellä piirtoalueessa Kuva 39. Käsiteltävä signaali on tulostettu.

24 3.12.1 Edit figure -asetus Kun olet merkannut Edit figure- ruudukon, vie hiiri piirtoalueeseen ja klikkaa sitä. Jos nyt painat h-kirjainta, saat ruudulle opastuksen, kuinka voit käyttää pikanäppäimiä piirtoalueessa (kuva 40). Kuva 40. Edit Figure on valittuna ja pikanäppäimet ovat käytössä. Haluamme siis poistaa 312.5 khz:n signaalista häiritsevän piikin lineaarisella sovituksella. Mielestäni sovitus pitäisi tehdä välille 400 460 metriä, joten suurennetaan kuvaa x-näppäimellä x-suunnassa, jotta saataisiin näkyviin yksityiskohtaisempi kuva. Sovituksen aloitussyvyydeksi valitaan 406, joka kirjoitetaan Give 1. Depth ruutuun. Kuva 41. Ylemmän pisteen valinta. Pienennetään kuvaa Shift-x yhdistelmällä, jotta alempi piste erottuisi paremmin. Nuolinäppäimillä kuva siirtyy vasemmalle ja oikealle. Alemmaksi pisteeksi voidaan valita syvyys 460.5 metriä.

25 Kuva 42. Alemman pisteen 460.5 m valinta sovitusta varten. Syötä arvot ruutuihin, paina return.-nappia aina syötön jälkeen. On perusteltua lisätä sovitukseen myös kohinaa, joten arvioi sen suuruus datasta jos mittausdata on kymmeniä tuhansia yksikköjä, käytä varianssina suurta lukua 1000-1500 ja kirjoita se Give variance-ruutuun. Annetaan arvoksi 1250. Oletuksena on, että käytät lineaarista sovitusta (Lin Fitting on merkitty, kuva 43). Hold on-valintaa säilyttää alkuperäisen profiilin piirtoalueessa. Kuva 43. Sovituspisteet on valittu ja varianssi on 1250. Lin Fitting- oletuksena. Paina sitten Calculate & Plot-nappia ja sovitus tehdään. Jos haluat säilyttää alkuperäisen profiilin käytä Hold on-valintaa.

26 Kuva 44. Sovitus tehty Hold on-valinnalla. Plotting -napin painalluksella sovitus piirretään pääikkunaan. Voit edelleen suodattaa tulosta tai vai tallentaa tuloksen - Save nappi (kuva 44). Kuva 44. Häiriö on poistettuna 312.5 khz:n signaalista.

27 3.12.2 Vetäisyefektin poistaminen Signaaleissa (lopussa ja/tai alussa) saattaa myös olla erotettavissa epämääräistä tasojen nousua ja laskua. On ehkä perusteltua tasoittaa signaalia näissä kohdissa. 1250 khz:n signaalissa näyttäisi olevan tason nousu aivan lopussa, yritetään poistaa se seuraavasti. Merkkaa taajuutta vastaavaa Fix on-ruutu. Kuva palautuu Fixin window ikkunaan. Paina Plot data-nappia ja 1250 khz:n signaali piirretään ikkunaan. Kuten edellä pikanäppäimillä etsit alemman ja ylemmän pisteen, joiden välisen tason haluat palauttaa (kuva 45). Kuva 45. Pudotetaan 1250 khz:n signaalin lopputaso alemmaksi. Alempi piste on 550 metrin kohdalla ja ylempi piste signaalin loppupisteessä 578 m. Signaalin haluttu taso on kymmeniä yksiköitä valitaan va rianssiksi siis 10. Huomaa myös, että Forward valinta on valittu. Jos pisteet olisivat signaalin alkupäässä pitäisi Backward valinta olla valittuna. Kun olet tehnyt valinnat Fixing window-ikkunassa, paina Calculate&Plot -nappia ja lopuksi Plotting-nappia ja tason lasku piirretään pääikkunaan. Jos varianssin vaikutus oli mielestäsi liian voimakas, voit käyttää edelleen mediaanisuodatusta (kuva 46). Kuva 46. Taso on laskettu ja signaalia on vielä tasoitettu. Lopuksi käytetään SAVE-nappia. Samalla tavalla käydään läpi loput listan Data Kr1 pisteet. Kun olet käsitellyt kaikki pisteet, siirry toisen listan Data Kr2 käsittelyyn. Muista käyttää Kr2 listan oikeita File Control- ja Plottings-valintoja (kuva 31).

28 3.13 Koordinaatit ja kulmat Kun olet käynyt läpi molemmat listat, voit sulkea Fixing Window-ikkunan. Ennen lopullisen input-tiedoston tallennusta, jossa lähetin- ja vastaanotinpisteet esitetään xyz- koordinaatistossa, käyttäjän pitää editoida neljä tekstitiedostoa, joissa ohjelmalle syötetään reikien koordinaatit ja kaade- ja azimuth-kulmat. Kuvassa 47 on Kr1:n koordinaatisto-tiedosto. Teet sen helposti jollakin tekstieditorilla. Tarkenne on kor. Anna nimeksi aina kr1coord.kor ja toisessa reiässä kr2coord.kor Kuva 47. Reiän koordinaattitiedot. Vastaavasti kulmatiedot saadaan ink -tiedostosta (kuva 48). Anna nimeksi aina kr1kulmat.ink ja toisessa reiässä kr2kulmat.ink. Kuva 48. Reiän mitatut syvyydet ja vastaavat kaateet ja azimuthit. Käyttäjän pitää siis itse kirjoittaa kummallekin reiälle kor- ja ink-tiedostot ennen xyz koordinaattien laskemista. Voit käyttää editorina vaikka Notepadia. Kun tiedostot ovat valmiina, ladataan kor- ja ink -tiedostot työtilaan. Liittymän pääikkunassa on Borehole osiot, joissa teet lataukset (kuva 49). Paina Borehole1 ruudukossa Load X,Ynappia ja velho ilmestyy kuvapinnalle, jossa on ensimmäisen reiän koordinaatit ladataan (kuva 50). Kuittaa Next- ja lopuksi Finish painikkeilla. Lataa myös kulmat Load angles-napeilla (kuva 51). Kuva 49. Koordinaatit ja kulmat ladataan tässä osiossa.

29 Kuva 50. Ladataan reiän koordinaatit muistiin. Kuva 51. Ladataa reiän kulmatiedot muistiin. 3.14 XYX koordinaattien laskeminen Nyt sinulla on kaikki tarpeellinen tieto valmiina xyz -koordinaattien laskemiseksi. Paina Submit nappia ja ohjelma laskee koordinaatit (kuva 52). Kun ohjelma on valmis SAVE DATA nappi muuttuu vihreäksi ja voit myös tallentaa output-tiedoston, joka saa out tarkenteen. Paina siis SAVE DATA nappia ja output-tiedosto tallennetaan. Samalla ohjelma tekee output-tiedostoa vastaavan ini-tiedoston, jota tarvitaan varsinaisessa tulkintaohjelmassa ImageWin (kuva 53).

30 Kuva 52. Ohjelma laskee xyz- koordinaatit, kun käytät Submit-nappia. Kuva 53. Ohjelma tallentaa xyz- koordinaatit ja tulkinnassa tarvittavan vastaavan ini -tiedoston. Varsinainen tulkinta tehdään ImageWin ohjelmalla ja se käynnistetään ImageWin napista. Tutustumme ohjelmaan lähemmin omassa luvussaan. Seuraavissa luvuissa tutustumme liittymän eri ominaisuuksiin yksityiskohtaisemmin.

31 4 BINÄÄRIDATAN MUUTTAMINEN JA DATAN LUKEMINEN Ennen kuin voit aloittaa mittausdatan käsittelyn, se pitää muuttaa tekstitiedostoksi. Datamuunnos ja datan lataaminen tapahtuu Data conversion and loading ruudukossa (kuva 54). Kuva 54. Tämän ruudukon työkaluilla teet binääri-teksti muunnoksen sekä lataat datan työtilaan. Käytä Convert far-file to ascii-nappia ja datamuunnos tehdään automaattisesti. Kun olet tallentanut tekstitiedoston, voit ladata datan muistiin Read data napin painalluksella. Velho ilmestyy ruudulle ja se ohjaa sinua datan lataamisessa. Tarkista ruudulla otsikkorivien lukumäärä. Se voi joskus vaihdella. Kuva 55. Mittausdata talletetaan data-muuttujaan ja otsikkorivit textdata muuttujaan.

32 Kun olet tehnyt datamuunnoksen, voit aukaista tekstitiedoston ja tutkia sen sisältöä (kuva 56). Kuva 56. Datamuunnoksen tuloksena tehty tekstitiedosto on avattu. Otsikkoriveillä kerrotaan mitattujen reikien nimet ja niiden etäisyys toisistaan. Varsinainen mittausdata on otsikkorivien jälkeen. Ensimmäisessä sarakkeessa on lähetinpisteen syvyys (vinssin lukema) ja toisessa vastaanotinvinssin lukemat. Amp1 ja Arg1 sarakkeet sisältävät 2500 khz:n taajuuden mittaustulokset. Vastaavasti loput sarakkeet muiden taajuuksien mittaustulokset. Kun painat Read data nappia (kuva 54), liittymä lukee tätä tekstitiedostoa koska binääritiedoston kirjoitusformaatti ei ole tiedossa.

33 5 DATAN JAKAMINEN Data jaetaan lähetinpisteiden mukaan kahteen listaan. Tämä tekee pisteiden käsittelyn yksinkertaisemmaksi ja käyttäjä tietää aina kummassako reiässä lähetin on sillä hetkellä. Oletuksena on, että leikkauksessa on tehty full tomographic survey. jolloin lähetinpisteitä on kummassakin reiässä. Valinta näkyy Data-ruudukosta, jossa on Reverse-valinta on valittuna. Jos siis haluat tulkita mittausta heti ensimmäisen lähetinreiän mittauksen jälkeen, valitse Single hole-valinta. Muista kuitenkin, että jos sinulla on kokodata käytettävissä, voit output-tiedoston tallennuksen yhteydessä käyttää Single hole-valintaa ensin ja tehdä toinen tallennus, jossa output-tiedosto tehdään kokodatasta. Tällä tavalla voit tutkia kuinka tulkinta paranee kun myös toinen reikä on ollut lähetinasemana (kuva 57). Kuva 57. Datan jakaminen ja full tomographic survey valinta (Reverse). Paina Divide DATA-nappia ja ohjelmaa suorittaa jakamisen ja kun se on valmis, napin taustaväri muuttuu vihreäksi (kuva 58). Kuva 58. Datan jakaminen on onnistunut. Tämän jälkeen ohjelma sijoittaa eri muistiosoitteissa olevat datayksiköt omiin tiedostoihinsa ja kirjoittaa ne kahteen listaan. paina ensin Data Kr1-nappia ja kun lista on valmiina, paina Data Kr2-nappia ja myös toinen lista ilmestyy ruudulle. Huomaa, että listat on rakennettu lähetinpisteiden (syvyyden) mukaan, joten tiedät aina millä syvyydellä lähetinpiste on ollut. Jos sinulla on vain Single hole-data, käytä vain Data Kr1-nappia. Ohjelma on ehkä myös tehnyt tällöin Data Kr2-napin käytön mahdottomaksi. Lisäksi ohjelmaa kirjoittaa Receiver Station- listat, joista käyttäjä näkee vastaanotinpisteiden lukumäärät reissä. Ensimmäisessä listassa on toisen reiän vastaanotinpisteiden lukumäärät kun lähetin on ollut ensimmäisessä reiässä. Vastaanotinpisteiden syvyydet näkyvät, kun käyttäjä alkaa käsitellä dataa. Mittauksessa käytetään 2 Hz, taajuutta eli mittaustulos tallennetaan 2 kertaa sekunnissa.

34 Kuvissa 59-60 ovat listat, joista käyttäjä saa tietoa lähetinpisteiden syvyyksistä ja vastaanotinpisteiden lukumäärät lähetinpisteissä. Kuva 59. Ensimmäisen lähetinreiän ja vastaanotinreiän tiedot (vastaanotinpisteitä on ollut 14415) Kuva 60. Toisen lähetinreiän ja vastaanotinreiän tiedot (vastaanotinpisteitä on ollut 8323)

35 6 LISTATIETOJEN MUUTTAMINEN Edellisessä kappaleessa data jaettiin poranreikien suhteen kahteen osaan lähetinpisteiden syvyyden mukaan. Mittauksissa voi tapahtuu, että lähetinpisteellä sattuu jotain poikkeuksellista ja mittaajan pitää mitata piste uudestaan. Mittausohjelmasta johtuen virheellistä pistettä ei voi poistaa mittausvaiheessa vaan mittaajan on nimettävä piste hiukan toisella tapaa esim. jos virheellinen mittaus tehtiin syvyydellä 360 ja tehtiin uusintamittaus tällä syvyydellä, käyttäjä on nimennyt tiedoston 361 metrin mukaisesti. Mittaajien pitää kirjata muistiin ne pisteet, joissa uusintamittaus on tehty, jotta ne voidaan poistaa tulkinnan yhteydessä. Tässä kappaleessa virheellinen mittauspiste poistetaan ensin listasta ja sitten uusintamittaus nimetään virheellisen mittauksen mukaisesti. Ensimmäisessä listassa on tehty ilmeisesti ainakin yksi toistomittaus ja pisteen syvyys on ollut 360 metriä (kuva 59). Ensimmäisenä toimenpiteenä käyttäjän pitää valita File Controls- ruudukosta Delete files -vaihtoehto. File Controls- ruudukot on sijoitettu listojen alle, joten valitset aina listan mukaan alla olevan kontrolliruudukon (kuva 61) Kuva 61. Ensimmäisen listan tiedostojen muokkaus. Poistetaan virheelliset pisteet ja nimetään uusintamittaus. Virheellisen pisteen poistaminen tapahtuu hiiren merkitsemällä, joten vie hiiren osoitin virheellisen tiedoston (Kr1_360.out) päälle ja näpäytä tiedostonimeä hiirellä. Nimi häviää listasta ja samalla toisesta listasta poistetaan myös vastaava vastaanotinpisteiden lukumäärä. Seuraavaksi nimeät uusintamittauksen Kr1_361.out poistetun mittauksen nimiseksi.

36 ' Kuva 62. Piste Kr1_361 nimetään Kr1_360 mukaisesti. Kuva 63. Nimeäminen Kun olet tehnyt poistamisen ja nimeämisen, listassa pitäisi olla vain yksi 360 metrin piste jäljellä. Tehdyt muutokset näkyvät myös vastaanotinpisteiden lukumäärässä ja kokonaislukumäärän pitäisi pienentyä poistetun pisteen vastaanotinpisteiden määrällä. Tarkista listasta, että se myös tapahtuu. Pisteen Kr1_360 poistamisen jälkeen vastaanotinpisteiden lukumäärä on 13888 (14415-527). Jos myös toisessa listassa on toistomittauksia, poistat ja nimeät ne samalla tavalla. Nämä toimenpiteet pitää tehdä aina ennen kuin voit aloittaa varsinaisen datan käsittelyn.

37 7 DATAN KÄSITTELY Kun olet tehnyt tarvittavat muutokset listoissa, voit alkaa käsitellä listojen sisältämää dataa. Myös nyt molemmat listat käsitellään omina yksikköinä, joten valitset Plottings -ruudukon listan mukaan (kuva 64). Tässä kappaleessa mitatut amplitudisignaalit piirretään taajuuksittain omiin alueisiinsa ja voit myös käsitellä amplitudeja toisista riippumatta. Tällä hetkellä vain amplitudidataa on käytössä, joten valitse aina Amp -vaihtoehto. Valitse myös Hold on vaihtoehto, sillä kun käsittelet dataa ja piirrät tulokset myös alkuperäinen signaali jää näkyviin ja voit verrata tulosta. Lisäksi myös Plot data- vaihtoehto pitää olla valittuna. Kuva 64. Plottings-ruudukon valinnat. Kun olet tehnyt nämä valinnat, voit tulostaa signaalit omiin ruutuihinsa. Vie hiiren osoitin ensimmäisen listan ylimmän tiedoston päälle ja näpäytä sitä hiirellä. Samalla raakadatan pitäisi ilmestyä ruudulle (kuva 65). Kuva 65. Piste Kr1_400 on tulostettu ruudulle.

38 Esimerkkitapauksessa käsiteltävä signaali sisältää kohinaa (mittauspaikan ja vinssin synnyttämien elektromagneettisten häiriöiden takia) ja sitä pitää käsitellä. On ehkä perusteltua tehdä datasta kaksi output tiedostoa. Toisessa käytät häiriöllistä signaalia ja toisessa suodatettua käsiteltyä signaalia. 7.1 Raypaths Tulkinnassa oletetaan, että elektromagneettinen aalto etenee suoraviivaisesti väliaineessa. Todellisuudessa väliaineen sähköiset ominaisuudet saavat aikaan aallon käyräviivaisen etenemisen aalto etenee väliaineessa aina lyhintä reittiä pitkin (Fermat'n periaate) ja tässä yhteydessä lyhin reitti ymmärretään ajallisena, joten suorin reitti ei aina ole lyhin (matka) väliaineen vaimentavista ominaisuuksista johtuen ja aalto voi kulkea käyräviivaista reittiä pitkin. Amplitudimittauksessa on kyseessä lähetyn signaalin vaimenemisesta lähettimen ja vastaanottimen välillä ja koska vaimeneminen on väliaineen johtavuuden funktio niin käyräviivaista tulkintaa ole mielekästä käyttää. Voit merkitä kuvitellut suorat säteet piirtoalueisiin, kun klikkaat hiirellä Raypath -ruudukossa On -valintaa. Poistat säteet Off -valinnalla (kuva 66). Kuva 66. Suorat säteet lähettimestä (400 m) vastaanotinpisteisiin ovat merkitty. 7.2 Datan suodatus Ennen kuin aloitat varsinaisen käsittelyn, käy läpi kaikki pisteet molemmissa listoissa (muista käyttää asianmukaisia Plottings- valintoja). Saat paremman käsityksen signaalien ominaisuuksista ja näet kuinka signaali käyttäytyy poranreikien välisessä tilassa. Aloitetaan loogisesti ylimmästä pisteestä ja edetään alaspäin viimeiseen pisteeseen, vaihdetaan listaa ja toistetaan samassa järjestyksessä. Tarkastellaan tässä vain yhtä taajuutta (312.5 khz). Periaatteena on että, jos valitset suodatuksen se kohdistuu kaikkiin taajuuksiin mutta signaalien tasojen korjaus voidaan tehdä taajuuksittain (kuva 67). Kuva 67. 312.5 khz:n signaali.

39 7.3 Smooth -valikko Suodatustyökalut löytyvät työkalurivin Smooth -valikosta. Mediaanisuodatin poistaa erittäin tehokkaasti yksittäiset häiriöpiikit ja suosittelen käyttämään sitä. Span luku kertoo kuinka montaa lähipistettä käytetään laskemisessa (kuva 68). Kuva 68. Smooth-valikko. Kun olet valinnut Span -luvun, ohjelma tulostaa suodatuksen tuloksen samaan kuvaan alkuperäisen signaalin kanssa Hold on valittuna (kuva 69). Kuva 69. Suodatettu signaali piirretty punaisella. Jos tulos ei ollut tyydyttävä klikkaa tiedostoa uudestaan hiirellä ja raakadata palautettaan ruudulle. Toista suodatus ja kun tulos vaikuttaa sopivalta käytä SAVE nappia ja saat tallennettua kyseisen taajuuden signaalin mutta jos käytät SAVE ALL, kaikki taajuudet tallennetaan. Käytä aina samaa suodatusta kaikkiin taajuuksiin ja tallenna kaikki yhdellä SAVE ALL napilla (kuva 69).

40 Kun olet käyttänyt SAVE ALL nappia, ruudulle päivitetään vain suodatettu signaali. Suodatettu signaali on nyt myös muistissa (kuva 70). Kuva 70. Suodatettu signaali on tallennettu. Vertaile tässä vaiheessa eri taajuuksien signaaleja toisiinsa ja etsi niissä poikkeavia piirteitä, jotka voitaisiin ehkä perustellusti yrittää poistaa signaalista. Alimman taajuuden 312.5 khz signaalissa näyttäsi oleva välillä 400 460 metriä toisista taajuuksista poikkeava piirre (joka ei siis tule esiin muissa taajuuksissa). Poistetaan piikki käyttämällä lineaarista sovitusta. Sovituksessa signaaliin lisätään kohinaa. Muista, että sinä tulkitsijana päätät kuinka pitkälle voit käsitellä signaalia. 7.4 Fixing Merkitsee Fix on-ruutua hiirellä (kuva 70) ja pääset käsittelemään signaalia uudessa ikkunassa (kuva 71) Fixing Window. Kuva 71. Fixing Window on avattu ja 312.5 khz:n signaali on kopioitu ikkunaan, kun painoit Plot data painiketta.

41 Kun merkitset rastin Edit Figure -ruutuun, saat käyttöösi pikanäppäimet, joita voit käyttää piirtoalueessa. Selitetekstin saat ruudulle, kun olet ensin klikannut hiirellä piirtoaluetta ja sitten painanut h-kirjainta (kuva 72). Kuva 72. Selitetekstit pikanäppäimille. Poistettava piikki näyttäisi siis sijaitsevan syvyydellä 420 metriä, suurennetaan kuvaa, joten käytä x-näppäintä (vastakkaisen vaikutuksen saat, kun käytät shift-x yhdistelmää. Etsitään suurennetusta kuvasta piikin alku- ja loppusyvyydet (FARAn askelpituus on 0.5 metriä). Alkupiste näyttäisi olevan syvyydellä 406 metriä, joten kirjoita se Give 1. depth-ruutuun ja loppupiste noin 420 metrin syvyydellä. Anna se Give 2. depth-ruutuun (käytä returnnäppäintä syötön jälkeen). Jos sovitukseen halutaan lisätä kohinaa, tarkastele signaalia voimakkuutta ja arvioi käytettävän varianssin suuruus (jos voimakkuus on kymmeniä tuhansia yksiköitä varianssina voit käyttää 1000 1500). Oletuksena on, että käytät lineaarista sovitusta pisteiden välillä, joten Lin Fitting- valinta on valmiina (kuva 71). Kun olet asettanut rajat ja valinnut varianssitason, paina Calculate&Plot -nappia ja sovitus lasketaan. Kun painat Plotting-nappia tulos päivitetään pääsivulle (kuva 71). Jos tulos vaikuttaa hyvältä, käytä 312.5 khz:n alueen SAVEnappia ja tulos tallennetaan. Kuva 73. Piikki on poistettu 312.5 khz:n signaalista.

42 7.5 Tasojen nousut signaalissa Jos vielä tarkastelemme signaaleja, niin 1250 khz:n signaalissa näyttäisi oleva loppuosassa alemmista signaaleista poikkeava tason nousu. Voimme yrittää palauttaa tason ennen nousu olevalle tasolle (kuva 74). Kuva 74. 1250 khz:n signaalissa on tason nousu signaalin loppuosassa. Klikataan hiirellä 1250 khz:n Fix on-ruutua. Kuten edellä etsi alku- ja loppusyvyys. Alkupiste näyttäisi olevan 575 metrin syvyydellä ja loppupiste 578 metrin syvyydellä. Syötä arvot omiin ruutuihinsa. Valitse nyt Forward-valinta. Jos pisteet olisivat signaalin alkuosassa käyttäisit Backward-valintaa. Nyt signaalin voimakkuus on kymmeniä yksiköitä, joten valitse varianssiksi pienempi luku. Valinnan jälkeen paina Calculate&Plot -nappia ja tulosta Plotting-napilla (kuva 75). Jos tulos on mielestäsi hyvä, tallenna SAVE napilla. Kuva 75. Signaalin lopputason pudottaminen. Käy läpi kaikki mitatut pisteet ja muista suorittaa tallennukset. Kun olet tehnyt signaalien tarkistukset, seuraavassa vaiheessa lataat reikien koordinaattitiedot ja reikien mitatut kaade- ja azimuth -kulmat, jotta oikeat xyz koordinaatit voidaan laskea. Niistä puhutaan seuraavassa kappaleessa.

43 8 REIKÄTIETOJEN LUKEMINEN Kun olet tehnyt signaalien tarkistamiset ja tarvittavat muutokset signaaleissa, tarvitset vielä reikien koordinaattitiedot ja mitatut kaade- ja azimuth-kulmatiedot, jotta mittauspisteiden koordinaatit voidaan laskea. 8.1 Koordinaattitiedostot Kirjoita koordinaattitiedot yksinkertaiseen tekstitiedostoon kr1coord.kor. Käytä aina tätä tiedostonimeä ensimmäiselle reiälle ja kr2coord.kor toisella reiällä. Kuvassa 75 on tiedoston yksinkertainen rakenne. Teet sen tekstieditorilla (NOTEPAD). Huomaa, että tarkenne on kor. Sinun pitää tehdä nämä tiedostot aina. Kuva 75. Ensimmäisen reiän koordinaatit. 8.2 Kulmatiedostot Kirjoita kulmatiedot yksinkertaiseen tekstitiedostoon kr1kulmat.ink. Käytä aina tätä tiedostonimeä ensimmäiselle reiälle ja kr2kulmat.ink toisella reiällä. Kuvassa 76 on tiedoston yksinkertainen rakenne. Teet sen tekstieditorilla (NOTEPAD). Huomaa, että tarkenne ink. Kaadekulma on mitattu vaakatasosta. Sinun pitää tehdä nämä tiedostot aina. Kuva 76. Ensimmäisen reiän kulmatieto.

44 Kun olet kirjoittanut reikätiedot omiin tiedostoihinsa (tee ne valmiiksi jo ennen kuin aloitat signaalien käsittelemisen), voit lukea ne muistiin Borehole1- ja Borehole2-ruudukon valinnoilla (kuva 77). Kuva 77. Ruudukon valinnoilla lataat reikätiedot muistiin ja koordinaatit voidaan laskea. Kuva 78. Import wizard lataa reiän koordinaatit muistiin Load X,Y. Kuva 78. Import wizard lataa reiän kulmatiedot muistiin Load angles.

45 Tee lataukset molemmissa reissä ja voit aloittaa xyz koordinaattien laskemisen. Paina Submit nappia ja ohjelma laskee koordinaatit (kuva 79). Kun ohjelma on valmis SAVE DATA nappi muuttuu vihreäksi ja voit myös tallentaa output-tiedoston, joka saa out tarkenteen. Paina siis SAVE DATA nappia ja output-tiedosto tallennetaan. Samalla ohjelma tekee output-tiedostoa vastaavan ini -tiedoston, jota tarvitaan varsinaisessa tulkintaohjelmassa ImageWin (kuva 80). Kuva 79. Ohjelma laskee xyz- koordinaatit, kun käytät Submit-nappia. Kuva 80. Ohjelma tallentaa xyz- koordinaatit ja samalla ohjelmaa tulkinnassa tarvittavan ini -tiedoston. Output-ja samanniminen ini-tiedosto ovat tekstitiedostoja, joten voit tarkistaa niiden rakenteen (kuvat 81-82). Kuva 81. Output-tiedoston rakenne. Kuva 82. Ini -tiedoston rakenne. Nyt sinulla on tulkinnassa tarvittavat tiedostot valmiina ja voit aloittaa tulkinnan. Seuraavassa kappaleessa tutustumme tulkintatyökaluihin.

46 9 TULKINTAOHJELMAT Kun olet tehnyt tulkinnassa tarvittavan xyz -tiedoston, voit aloittaa leikkauksen tulkinnan. Liittymässä on käytössä kaksi tulkintaohjelmaa: ImageWin on kehittyneempi ohjelma ja GeoTomCG ohjelma (J Tweeton) on ehkä vähän kehitysasteella oleva ohjelma mutta se sisältää joitain piirteitä, joita ei löydy ImageWin:stä. GeoTomCG:n tarvitsema output-tiedosto tehdään aina ImageWin:llä (datareduktio). 9.1 ImageWin ImageWin on 3d ohjelma mutta se kuitenkin projisoi koordinaatit tasoon pienimmän neliösumman menetelmällä. Ohjelma tekee sen automaattisesti kun 3d koordinaatit on luettu, joten käyttäjän ei tarvitse huolehtia projisoinnista. Tällä hetkellä ohjelmasta on käytössä vain yksi lisenssi (tutkimuskäyttöön nimetty lisenssi). Käynnistät tulkintaohjelman ImageWin-napista (kuva 83). Voit aukaista tämän manuaalin liittymässä ja käyttää sitä kun haluat tutustua ohjelmaan lähemmin (FARA manuaali.pdf). 9.1.1 Käynnistäminen Kuva 83. ImageWin ohjelman käynnistysruudukko. 9.1.2 Työn aloittaminen - tomografiaruudun avaaminen ImageWin on täysiverinen Windows-ohjelma. Käydään läpi valikot ja toiminnot, joiden avulla teet ensimmäisen leikkauskuvan (valintojen toiminnasta saat tarkempaa tietoa ohjelman help-valikosta). Avataan siis uusi Tomographic ikkuna ruudulle, joten paina T-painiketta. Data ladataan File -valikosta ja se tapahtuu kaksivaiheisesti. Kun teit xyz datatiedoston, ohjelma teki myös samannimisen ini -tiedoston. Ensimmäisessä vaiheessa käyttäjän avaa ensin ini-tiedoston, jonka tietojen mukaan oikea xyz-tiedosto avataan (kuva 84) Kuva 84. File valikon ominaisuuksia.

47 Kuva 85. Uuden leikkauksen tulkinnan aloittaminen - Load Raypath file. Kun olet avannut ini-tiedoston, Load Raypath ikkunassa pitäisi olla xyz tiedoston nimi, jonka tietojen mukaan säteiden reitit piirretään ruudulle. Tärkein tieto, joka sinun pitää tarkistaa on Measerements-ruudussa olevan Amplitude -kanavan luku. Muista, että xyz tiedostossa eri taajuuksien amplitudit on sijoitettu sarakkeisiin siten, että 8-sarake sisältää 2 500 khz:n taajuutta vastaavat amplitudit ja 11-sarake sisältää 312.5 khz:n taajuutta vastaavat amplitudit. Jos teet leikkauskuvan kaikilla taajuuksilla, sinun pitää siis avata neljä Tomographic-ikkunaa ja määritellä amplitudisarake oikein (kuva 86). Kuva 86. Syöttötiedoston rakenne ja valittu amplitudi.

48 Painamalla OK -painiketta ja ohjelma aloittaa xyz- tiedoston käsittelyn ja piirtää suorat säteet lähettimien ja vastaanottimien välille. Ohjelma kertoo työn edistymisestä Ikkunan alalaidassa olevassa palkissa. Ohjelman käyttämä xyz koordinaattisto ei mahdollisesti ole sama, joten voit joutua kääntämään y-akselin ympäri. Ohjelma saattaa näyttää y-akselin väärinpäin mutta kursori kertoo sinulle todelliset koordinaatit, kun liikutat hiirtä piirtoalueessa. Aukaise Options-valikosta Setup-valinta. Paina reverse y-nappia (kuva 94) ja ohjelmaa kääntää kuvan, jos haluat kääntää y-akselin suhteen käytä reverse x-nappia. Kuva 94. Y-akseli käännetään ympäri. Kuva 95. Y-akselia käännetään.

49 Kuva 96. Leikkauspinta on käännetty oikeaan asentoonsa mutta y-akseli ei käänny. Ohjelma kuitenkin näyttää pisteille todelliset koordinaatit oikein. Kuljeta hiirtä kuvapinnalla ja kuvan alareunasta näet todelliset koordinaatit oikein. 9.1.3 Edit -valikko Edit-valikossa sijaitsevat Source- ja Receiver- gather funktiot. Niiden avulla voit tarkastella amplitudijakaumia pisteittäin etäisyyden funktiona. Gather -ikkunoiden avulla voit määrätä myös mahdollisesti käytettävät lokaalit lähdevoimakkuudet. Voit vielä poistaa datasta mahdolliset outlierit (kuva 87), tutkimalla Gather kuvioita. Kuva 87. Edit valikon valinnat.

50 9.1.4 Utils -valikko Utils-valikon valinnoilla voit esim. rajata laskenta-alueen (Clipping functions). Perinteisessä SIRT menetelmässä kohde on useasti ehkä voimakkaastikin "vääristynyt" (smearing-effect) ja menetelmä ei ole tarpeeksi herkkä leikkauksen keskialueella oleville kohteille. Ohjelmassa on mahdollista pienentää niiden vaikutusta käyttämällä solukohtaisia painokertoimia - clamping weigths -kertoimet. Kun olet tehnyt leikkauskuvan, löydät valikosta smoothing-työkaluja ja lopuksi voit muuttaa absorptiokertoimet johtavuusarvoiksi (kuva 88). Kuva 88. Utils-valikon työkaluja. 9.1.5 View -valikko View-valikossa on työkaluja, joilla voit asettaa tomographic -ikkunan piirto-ominaisuuksia. Alimassa lohkosta löytyy S-R XPlot työkalut, joilla voit tulostaa ruudulle hyödyllisiä eri jakaumista (kuva 89). Kuva 89. View-valikosta saat asetettua piirtoalueen omimnaisuuksia.