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重磅升级:三维探地雷达道路结构层间不连续分析工具
发布时间:2023-03-20 浏览次数:11801 来源:欧美大地
康图公司(Kontur)最近更新的分析软件Examiner3.6里的“路面分析工具”,在原来的“道路层厚分析(Layer Thickness)”和“异常探测(Anomaly Detection)”功能上又新增一个工具,即层间不连续(Interface Discontinuities)。该工具允许用户突出显示低相干性值(low coherence value)区域,此区域可表明沿选定的层间不连续性。此工具中使用的算法类似于一种边缘检测滤波。例如,层间不连续工具可用于自动提取路面结构层中裂缝和混凝土错台等地下特征信息,并显示出来,可作为裂缝病害识别的辅助工具。
与基于图像识别的人工智能自动识别地下病害系统不同,层间不连续分析工具是完全基于雷达反射信号特征提取裂缝病害的一种分析方法。

图1 路面分析工具:新增层间不连续分析工具


层间不连续分析工具操作简单,首先定义测试路段的层界面,可定义多个结构层,然后选择需要分析的层面,设定检测阈值,该工具即可自动分析,并显示结果。分析结果有两种显示,
  • 按测试桩号显示的裂缝探测百分比曲线;
  • 带电子地图的总览图显示裂缝严重区域,如下图2分三种程度等级(可设置到5个等级),红色为严重,黄色为中等,绿色为轻微。
总览图显示的分析结果对于检测路段的业主是直观的,特别是路网级三维探地雷达检测更为有效,可以对整条道路的病害情况一目了然,为养护设计和养护投资提供客观数据支撑。


图2 层间不连续分析结果的两种显示


案例. 01  美国169号高速公路面层裂缝病害检测
(数据由明尼苏达州交通部材料与道路研究室提供)
“Data courtesy of Minnesota Department of Transportation (MnDOT) – Office of Materials & Road Research”
本案例采用空耦天线阵DX1821采集数据,设置道间距为15.5cm,检测速度49公里/小时,检测里程17公里。图3给出检测参数设置与测线:


图3 数据属性与总览图显示测线


图4 层间不连续分析,左上为总览图显示面层裂缝分析结果(红色代表严重,黄色为中等,绿色为轻微),右上为雷达纵断面和面层底深度水平切片;下图为按里程显示的裂缝探测率曲线


图5 总览图显示道路面层裂缝分析结果


图6 雷达数据三视图显示的混凝土顶面局部裂缝病害


图7 总览图显示混凝土顶面局部裂缝


图8 总览图显示混凝土顶面局部裂缝分析结果(橙色标记)



案例. 02 国内西部某市市政道路沥青路面层裂缝检测


图9 沥青面层裂缝分析设置与分析结果


图10 沥青面层裂缝分析结果在总览图上显示,红,黄,绿色分别代表严重,中等和轻微


图11 沥青路面局部裂缝区雷达图像


图12 沥青路面局部裂缝区分析结果(橙色标记)



案例. 03 国内南方某高速公路面层与基层裂缝病害探测


图13 总览图显示沥青面层裂缝病害区域


图14 总览图显示沥青层裂缝病害分析结果(橙色标记)


图15 雷达数据三视图显示局部沥青层裂缝

图16 雷达总览图显示局部沥青层裂缝


图17 雷达总览图显示局部沥青层裂缝分析结果(橙色标记)


图18 雷达数据三视图显示局部基层松散,一条横向裂缝和一条纵向裂缝


图19 雷达数据总览图显示局部基层松散,一条横向裂缝和一条纵向裂缝

图20 雷达数据总览图显示局部基层松散,一条横向裂缝和一条纵向裂缝分析结果(蓝色标记)


图21 总览图显示该局部位置面层裂缝(橙色)和基层裂缝(蓝色)分析结果


图22 在电子地图上显示测试路段面层裂缝分析结果

图23 在电子地图上显示测试路段基层裂缝分析结果


图24 测试路段按里程(10米为一段)的面层裂缝(红线)和基层裂缝(蓝线)分析结果曲线,黑色线为面层和基层综合裂缝检测率。结果显示基层裂缝检测率远大于面层裂缝检测率,与该路段三维探地雷达检测结果吻合。




本次Examiner3.6更新内容较多,如新增了改善空耦天线阵颠簸的适应性背景去除滤波,新增Shapefiles文件注解导入导出等,如下图25。
分析软件Examiner在有效更新期内的用户,请与欧美大地仪器设备有限公司当地办事处联系更新,欢迎感兴趣的客户咨询。

图25 Examiner3.6 更新内容目录