Tesi etd-06082016-214038 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
PADOVANI, STEFANO
URN
etd-06082016-214038
Titolo
GPR_Lab: applicativo Matlab per l'elaborazione di dati GPR
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
GEOFISICA DI ESPLORAZIONE ED APPLICATA
Relatori
relatore Prof. Ribolini, Adriano
relatore Dott. Tognarelli, Andrea
relatore Dott. Tognarelli, Andrea
Parole chiave
- elaborazione
- georadar
- matlab
Data inizio appello
14/07/2016
Consultabilità
Completa
Riassunto
Il GeoRadar è un metodo geofisico che sfrutta impulsi elettromagnetici ad alta frequenza per costruire diagrammi tempi/ampiezze rappresentativi delle porzioni di suolo da esso illuminate.
Tali impulsi, inviati nel terreno, vengono da esso, in parte, riflessi verso la superficie per poi essere catturati dall’antenna ricevente e quindi digitalizzati dall’unità di controllo.
Il terreno, agendo come filtro, in parte attenua il segnale e in parte introduce artefatti non coerenti con la stratigrafia esistente.
L’elaborazione del dato acquisito viene così a rivestire un aspetto essenziale nella catena degli eventi che portano alla restituzione di una rappresentazione bidimensionale della porzione di terreno investigato.
Lo scopo del lavoro di tesi è stato quello di scrivere in linguaggio Matlab un programma di elaborazione dati GPR.
Grazie ad un'ampia scelta di algoritmi messi a disposizione dell'utente e richiamabili in modo intuitivo dall'interfaccia grafica il programma è stato concepito in modo da risultare facilmente utilizzabile.
Lo strumento di visualizzazione è stato curato in modo da fornire una diretta e interattiva valutazione dei risultati ottenuti dopo ogni singolo step di elaborazione consentendo di rendere l'utente maggiormente consapevole del processo di elaborazione.
La peculiarità del progetto consiste, inoltre, nella facilità con cui, mantenendo inalterata la struttura del programma, l’utente possa introdurre nuovi algoritmi consentendo uno sviluppo futuro del programma stesso.
All'interno della tesi, ogni algoritmo specifico di un passo di elaborazione (move start time, background removal, ecc.) viene trattato descrivendo la problematica nel dettaglio, le strategie implementative e i risultati ottenuti. Inoltre se ne fornisce la codifica in termini di linguaggio strutturato.
A fianco dei principali strumenti di elaborazione tipici del GeoRadar si sono volute inserire nel programma altre tecniche meno standard di guadagni e di filtraggi in modo da offrire all'utente un'ampia scelta di opzioni.
Infine, è stato condotto un confronto tra il software GRED, software commerciale prodotto dall’IDS e largamente utilizzato per elaborare dati GPR, e quanto sviluppato in linguaggio Matlab in questo lavoro di tesi.
Dal confronto tra i radargrammi ottenuti dopo l'applicazione degli algoritmi implementati e quelli prodotti dal software GRED si è potuto osservare una elevata corrispondenza che ha consentito, in conclusione, di validare il programma sviluppato.
Tali impulsi, inviati nel terreno, vengono da esso, in parte, riflessi verso la superficie per poi essere catturati dall’antenna ricevente e quindi digitalizzati dall’unità di controllo.
Il terreno, agendo come filtro, in parte attenua il segnale e in parte introduce artefatti non coerenti con la stratigrafia esistente.
L’elaborazione del dato acquisito viene così a rivestire un aspetto essenziale nella catena degli eventi che portano alla restituzione di una rappresentazione bidimensionale della porzione di terreno investigato.
Lo scopo del lavoro di tesi è stato quello di scrivere in linguaggio Matlab un programma di elaborazione dati GPR.
Grazie ad un'ampia scelta di algoritmi messi a disposizione dell'utente e richiamabili in modo intuitivo dall'interfaccia grafica il programma è stato concepito in modo da risultare facilmente utilizzabile.
Lo strumento di visualizzazione è stato curato in modo da fornire una diretta e interattiva valutazione dei risultati ottenuti dopo ogni singolo step di elaborazione consentendo di rendere l'utente maggiormente consapevole del processo di elaborazione.
La peculiarità del progetto consiste, inoltre, nella facilità con cui, mantenendo inalterata la struttura del programma, l’utente possa introdurre nuovi algoritmi consentendo uno sviluppo futuro del programma stesso.
All'interno della tesi, ogni algoritmo specifico di un passo di elaborazione (move start time, background removal, ecc.) viene trattato descrivendo la problematica nel dettaglio, le strategie implementative e i risultati ottenuti. Inoltre se ne fornisce la codifica in termini di linguaggio strutturato.
A fianco dei principali strumenti di elaborazione tipici del GeoRadar si sono volute inserire nel programma altre tecniche meno standard di guadagni e di filtraggi in modo da offrire all'utente un'ampia scelta di opzioni.
Infine, è stato condotto un confronto tra il software GRED, software commerciale prodotto dall’IDS e largamente utilizzato per elaborare dati GPR, e quanto sviluppato in linguaggio Matlab in questo lavoro di tesi.
Dal confronto tra i radargrammi ottenuti dopo l'applicazione degli algoritmi implementati e quelli prodotti dal software GRED si è potuto osservare una elevata corrispondenza che ha consentito, in conclusione, di validare il programma sviluppato.
File
Nome file | Dimensione |
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Tesi_Padovani.pdf | 8.14 Mb |
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