طراحي الگوريتم كاربردي جهت استخراج پارامترهاي هندسي اهداف استوانه‌اي ‏مدفون در روش رادار نفوذي به زمين ‏‎(GPR)‎

در پژوهش حاضر از روش ژئوفيزيكي رادار نفوذي به زمين (‏GPR‏) براي شناسايي پارامترهاي هندسي اهداف استوانه اي مدفون و سرعت ‏سير امواج الكترومغناطيسي در محيط، استفاده شده است. براي اين منظور ابتدا مدلسازي پيشرو داده هاي ‏GPR‏ با استفاده از روش ‏تفاضل محدود دوبعدي حوزه زمان (‏FDTD‏) به كمك نرم‌افزارهاي ‏GPRMAX، ‏ReflexW‏ و ‏Radexplorer‏ براي چندين مدل مصنوعي ‏متناظر با اهداف متداول در كاربردهاي ژئوتكنيكي و تاسيسات زيرسطحي انجام شد. سپس به منظور استخراج پارامترهاي فيزيكي و ‏هندسي اهداف استوانه اي مدل هاي مصنوعي، يك الگوريتم كاربردي در محيط نرم‌افزار ‏MATLAB‏ پياده سازي شد كه رفتار پاسخ ‏GPR‏ را در حوزه مكاني، مورد بررسي قرار مي‌دهد. عملكرد اين الگوريتم براي چندين مدل مصنوعي ازجمله استوانه افقي فلزي توخالي، ‏استوانه افقي توخالي از جنس پلاستيك پي وي سي و مدل شامل جفت استوانه افقي توخالي از جنس پلاستيك پي وي سي مورد ارزيابي ‏قرار گرفت كه در تمام موارد دقت بسيار بالايي را در برآورد پارامترهاي مدل نشان داد. الگوريتم مذكور براي استفاده در مورد تصاوير ‏واقعي ‏GPR‏ كه آميخته با مقدار زيادي از انواع نوفه مي‌باشند، بهبود داده شد. در اين الگوريتم ابتدا با به كارگيري الگوريتم آشكاركننده ‏متوالي اشياء (‏Cascade Object Detector‏) ناحيه مطلوب تعريف گرديده به گونه اي كه نواحي تهي، حذف شده و الگوريتم بر روي ناحيه ‏محدود مطلوب، اجرا مي شود. ازجمله قابليت هاي الگوريتم پيشنهادي كه براساس تعريف تصاوير مثبت و منفي آموزش مي بيند، آن است ‏كه مي‌تواند بدون نياز به اعمال مراحل پيش‌پردازشي، مراحل پردازشي پيشرفته را بر روي تصاوير واقعي ‏GPR‏ سرشار از نوفه، اعمال ‏نمايد. عملكرد الگوريتم پيشنهادي براي نگاشت راداري واقعي ‏GPR‏ يكي از پروفيل‌هاي برداشت شده در ميدان امام حسين (ع) روبروي ‏شهرداري شهر اصفهان، مورد ارزيابي قرار گرفت كه در اين مورد نيز نتيجه مطلوبي از برآورد پارامترهاي هندسي و فيزيكي هدف ‏زيرسطحي حاصل شد.‏