• 제목/요약/키워드: sub-bottom profiling

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파라메트릭 배열을 이용한 해저지층 탐사 알고리즘 (Sub-bottom Profiling Algorithm using Parametric Array)

  • 이종현;이재일;배진호
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.55-63
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    • 2014
  • In this paper, we propose an threshold-based Schur algorithm for estimating the media characteristics of sub-bottom multi-layers by using the signal generated by a parametric array transducer. We use the KZK model to generate a parametric array signal, and use the proposed threshold-based Schur algorithm for estimating the reflection coefficients of multiple sea bottom layers. Using computer simulation, we verify that the difference frequency component generated by the KZK model prevails over the signals of primary frequencies at long range. For the simulation, we use the transmit signal generated by the KZK and the reflected signal obtained from a lattice filter model for the seawater and sub-bottom of multi-level non-homogeneous layers. Through the simulation, we verify that the proposed threshold-based Schur algorithm can give much more accurate and efficient estimates of the reflection coefficients than methods using received signal, matched filter output signal, and normal Schur algorithm output.

비선형 측심기를 이용한 초고해상 천부음향탐사: 오염퇴적층 구분과 해저케이블 매설 검측 (Ultra High Resolution Shallow Acoustic Profiling using the Parametric Echo Sounder: Discrimination of Marine Contaminated Sediments and Burial Depth Inspection of the Submarine Cable)

  • 정섬규;이용국;김성렬;오재경
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1222-1229
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    • 2010
  • 비선형 측심기를 이용한 초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 비선형 지층탐사 시스템은 정확한 수심측정 뿐 아니라 퇴적층과 하부구조에 대한 상세한 정보를 제공한다. 특히 상부 퇴적층의 정밀층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

해저면 신호가 약한 천부해저지층 탐사자료의 너울영향 보정 (Swell Effect Correction of Sub-bottom Profiler Data with Weak Sea Bottom Signal)

  • 이호영;구남형;김원식;김병엽;정순홍;김영준;손우현
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권4호
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    • pp.181-196
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    • 2015
  • 3.5 kHz 또는 첩(chirp) 천부해저 지층탐사는 해양지질 조사나 엔지니어링 탐사에 널리 사용되고 있다. 그러나 해상에서의 너울은 탐사자료의 품질을 저하시킨다. 이와 같은 너울의 영향을 보정함으로써 연속성이 향상된 탐사자료를 얻을 수 있다. 정확한 해저면의 위치 선정은 너울영향 보정에 매우 중요하다. 이 연구에서는 원자료와 이를 엔벨로프 또는 에너지비율자료로 변형시킨 자료들에 대해 최대 진폭값의 일정 기준을 초과하는 지점을 선정하는 방법으로 해저면 위치 선정을 시도하였다. 그러나 파도의 잡음으로 인하여 해저면 신호가 분명하지 않은 품질이 낮은 자료에서는 개별 트레이스에서의 자동적인 해저면 위치 선정이 어려웠다. 이 연구에서는 이전 트레이스에서 구한 해저면 평균값을 고려하여 해저면 선정범위 내에서 해저면을 선정하는 방법과, 선정 결과의 신뢰도가 낮은 경우에는 이를 보정에서 제외하는 방법을 사용함으로써 품질이 낮은 자료의 해저면 선정에서도 만족스러운 결과를 얻었다. 개별 트레이스에서 해저면을 선정할 때에는 에너지비율자료를 사용한 경우에 오류가 가장 적었으며, 이전 트레이스 해저면 평균값을 고려하는 방법에서는 원자료를 직접 사용한 경우에 보정결과가 비교적 양호하였다.

충주 조정지댐 저면의 레이다탐사에 의한 지층조사 (CHUNGJU REGULATION LAKE SUB-BOTTOM PROFILING USING GROUND PENETRATING RADAR)

  • 김형수;최예권
    • 지구물리
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    • 제6권4호
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    • pp.269-276
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    • 2003
  • 충주 조정지댐 저면의 조사대상 지역은 면적이 약 100만$m^2$ 측선길이가 약 5 km이상의 지역으로 이 지역에 대해 수중시추조사 및 하천 종단 및 횡단측량을 포함한 저면형태 및 골재분포 형태를 레이다탐사 및 GPS에 의한 위치 확인을 통하여 정밀 측심 및 저면조사를 수행하였으며 50cm 이내의 정밀 현장 위치 확인을 하였다 지하 투과 레이다를 활용한 조사 결과 저면의 모래 자갈 및 실트질 지층을 부분적으로 조사해 낼 수 있었다

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광양만과 여수해만의 가스함유 표층퇴적물의 3.5kHz 탄성파 영상 (3.5kHz seismic images of the gas-charged shallow sediment at Kwangyang Bay and the Yeosu Sound on the southern coast of Korea)

  • 오진용
    • 자원환경지질
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    • 제33권3호
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    • pp.239-246
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    • 2000
  • The 3.5kHz sub-bottom profiling was carried out over both Gwangyang Bay and the Yeo Sound . High -resolution digital images of uppermost sediment layers are obtained from the field data which were originally recorded in analog mode. Most prominent feature along the acoustic profiles is the chaotic reflections which imply the presence of shallow gas within the silty sediments. In the western part of Gwangyang Bay, the gas-charged sediments are assoicated with the acoustic turbidity of the blanket type. Across the Seomjin Delta in the eastern part of Gwangyang Bay, the gas-charged seismic facies are observed just beneath the sea bottom. In the western Yeoul Sound , the gassy seiments occur widely , whereas it is rare in the eastern counterpart with the <30-m-deep channel. We postulate that this gas was biogenetically produced within the organic-rich deposits.

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인공어초지역에 대한 사이드스캔소나와 SBP 탐사 자료처리 (Processing of Side Scan Sonar and SBP Data for the Artificial Reef Area)

  • 신성렬;임민혁;장원일;임종세;윤지호;이성민
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권2호
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    • pp.192-198
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    • 2009
  • 사이드스캔소나(Side Scan Sonar)와 SBP (Sub-bottom Profiler)는 최근 해양탐사 기술의 발전과 더불어 수중과 해저면, 그리고 해저면 하부에 대한 정보가 필요한 분야에 많이 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 사각형 인공어초가 해저면에 분포하는 지역을 대상으로 사이드스캔소나와 SBP를 이용하여 자료를 취득하였다. 취득된 사이드스캔소나 자료에 대하여 디지털 영상처리 기법인 공간영역과 주파수영역에서의 각종 필터링을 적용하여 필터링의 종류와 매개변수에 따른 특징 및 영상분석을 시도하였다. SBP 자료는 이득회수, 디콘볼루션, 스펙트럼 분석, 뮤팅, 구조보정 등의 탄성파 자료처리과정을 거친 후 단면도를 구하였으며, 또한 통계적 특징에 기인한 평균값과 중앙값을 이용한 영상처리 과정을 거쳐 지층의 연속성 향상을 도모하였다. 사이드스캔소나와 SBP 두 가지 자료를 함께 시각화하는 방법을 이용하여 인공어초의 상태 및 구조물의 침하여부를 보다 쉽게 파악할 수 있었다. 또한 샘플링된 해저퇴적물 시료분석 결과와 사이드스캔소나의 Texture Filtering 적용결과, 그리고 천부지층결과의 연계해석을 통해 지층 상부퇴적물의 종류와 분포 및 두께를 파악할 수 있었다.

해저지층 탐사를 위한 Schur 알고리즘 (Schur Algorithm for Sub-bottom Profiling)

  • 배진호;이종현;김회용;조정홍
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권9호
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    • pp.156-163
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    • 2013
  • 본 논문은 송신신호와 다층의 해수층 및 해저지층으로 구성된 매질의 퇴적물의 배치 및 형태에 의해 반사된 수신 신호를 이용하여 매질 각층의 특성을 계산 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이종의 다층 매질로 구성되어 있는 해수층 및 해저지층의 구조 특성을 추정하는 것으로, 일반적으로 Schur 알고리즘이라 부른다. 제안된 알고리즘은 주어진 역산란(inverse scattering) 문제를 matrix factorization을 수행하여 효율적으로 매질의 반사계수(reflection coefficient)를 추정한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 해수층 및 해저지층의 이종 다층 매질 구조를 고려한 lattice 필터모델을 구성하였고, 이 필터 모델로부터 얻어진 송신 및 반사 신호를 이용하여 다양한 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과, 제안된 알고리즘이 효율적으로 매질을 추정함을 확인하였다.