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Die Auswertung einer Echosignalspur

Eine Echosignalspur enthält, mit Ausnahme der Positionierungsdaten, alle Informationen die für eine Aus- und Bewertung nötig sind. Die Signalspur wird generell, ihrem Ursprung entsprechend, als Funktion der Zeit aufgetragen.

Da sich das Signal aus Schwingungen der ausgesandten Frequenz (zwischen 50 kHz und 2500 kHz) zusammensetzt, wird das Signal gleichgerichtet und die Hüllkurve übertragen. Je nach Beschaffenheit (glatt, geklüftet, etc.) und Form der Zielfläche verändert sich die Hüllkurve der Signalantwort.

Die nebenstehende Grafik zeigt die Wichtigkeit einer Signalbetrachtung. Dabei wurden hier nur eindeutige Antworten ohne Mehrdeutigkeiten und Reflexionen abgebildet. Mehrdeutigkeiten und Reflexionen können nur in einer Gesamtbetrachtung aller Signalantworten einer Region beurteilt und korreliert werden.

Ausdruck des Echogramms eines gemessenen Horizontalschnitts in 839.0 m Tiefe

Aus diesem Grund werden alle Signale - wie auch in der Seismik - als Übersichtsdiagramm der Sektion zusammen mit den Positionierungsdaten ausgegeben und für die Interpretation herangezogen. Die nebenstehende Abbildung zeigt eine typische Signalaufzeichnung (Echogramm) für einen Horizontalschnitt (280 Grad).

Diese Ausdrucke werden bei SOCON archiviert und mindestens 10 Jahre aufbewahrt!

Die Cursorposition, von der an der Computer die Signalanalyse durchführt, ist als feiner vertikaler Strich links vor den Echosignalen sichtbar. Alle allgemeinen Daten zu dieser Aufzeichnung befinden sich im Kopfteil, alle Richtungsdaten und Kennzeichnungen sind rechts am Ende jeder Signalspur angebracht. Datei und Zugriffsinformationen zum Datenbestand befinden sich in der Textzeile am Blattende.

Diese Abbildung zeigt einen Ausschnitt aus einem Echogramm. Es handelt sich hierbei um die Messrichtungen 274 Grad bis 300 Grad in 5 Gradschritten ohne Interpretationsverlauf. An diesem Ausschnitt wird Spur für Spur die Auswertung im Detail erläutert. Der Interpretationsverlauf wird durch die braune Linie wiedergegeben. Grüne Pfeile kennzeichnen richtig interpretierte Echos, rote Pfeile stehen für Echos, die zu Fehlinterpretationen führen würden.	Echogrammausschnitt
Die Richtung 274 Grad (Soll: 275 Grad, Messwert: 274 Grad) weist ein Doppelecho auf. Die Schallkeule trifft hier auf einen schrägen Wandverlauf und streift zusätzlich, neben dem eigentlichen Ziel, die Wand. Die Amplitude des Zielpunktes ist kleiner als die Amplitude des Streifenechos. Bei einer automatischen Interpretation, die nur die größte Amplitude berücksichtigt, würde in diesem Fall die Wand um 3,20 Meter zu kurz messen.	Messrichtung 274 Grad
Die Richtung 280 Grad zeigt ebenfalls ein Doppelecho. Die Schallkeule trifft auch hier auf einen schrägen Wandverlauf und erzeugt ein Streifenecho neben dem eigentlichen Ziel. Die Amplitude des Streifenecho ist kleiner als die Amplitude des Zielpunktes. Eine automatische Interpretation, die nur das erste Echo berücksichtigt, würde die Wand um 5 Meter zu kurz messen.	Messrichtung 280 Grad
Die Richtung 285 Grad zeigt Doppelechos von beiden Seitenflanken der Schallkeule. Wir befinden uns, da die nächste Echospur rückläufig ist, im Scheitelpunkt einer Vertiefung in der Kavernenwand.	Messrichtung 285 Grad
Die Richtung 290 Grad zeigt Doppelechos von der rechten Seitenflanke der Schallkeule. In diesem Fall dürfte nur die Maximalamplitude betrachtet werden.	Messrichtung 290 Grad
Diese Beispiele zeigen, dass die Bewertungskriterien zur Interpretation vielfältig sind und allgemeingültige Regeln für einen automatischen Interpretationsalgorithmus nicht aufgestellt werden können. Erst die Gesamtübersicht aller Echogramme aus einer Tiefe, gegebenenfalls auch aus den Nachbartiefen, schaffen die Voraussetzung für qualitativ zufriedenstellende Aussagen.

Denn zumeist sind die Sonarantworten einer Kavernenwand vielfältig und nicht so eindeutig, wie in der nachfolgenden Messrichtung 295 Grad.	Messrichtung 295 Grad
Eine vollautomatische Auswertung oder Sonarsysteme, die intern nur einen Wert ermitteln, liefern zwar schöne, gleichmäßige und optisch viel angenehmere Formen, die Ergebnisse sind aber nur für eine Trendaussage verwendbar. Rauhigkeiten und damit u. U. verbundene Risiken, wie Hintersolungen oder unregelmäßige Hohlraumerweiterungen (z. B. beim Auftreten von Kali etc.), bleiben verborgen. Eine nachträgliche Überprüfung oder ein Nachweis der Ergebnisse sind völlig ausgeschlossen. Werden wichtige, die Ergebnisqualität beeinflussende Parameter, wie z. B. die Energie und Empfindlichkeit, nicht Messrichtung für Messrichtung entsprechend der Aufgabenstellung optimiert, kann man sich das Ergebnis des abgebildeten Echogramms leicht vorstellen. Als Beispiel sei hier das Ergebnis einer automatischen und manuellen Auswertung für den im vorangegangenen Text beschriebenen Ausschnitt dargestellt.	Ergebnis der automatischen (hellblau) und manuellen Auswertung (braun)
Im nebenstehenden Beispiel werden die Ergebnisse von drei unterschiedlichen automatischen Auswertungsverfahren einer manuellen Auswertung gegenübergestellt. Die vier Verfahren sind in unterschiedlichen Farben dargestellt: manuelle Auswertung letztes Echo in der Signalspur maximale Amplitude in der Signalspur erstes Echo in der Signalspur Die durch manuelle Interpretation ermittelte Fläche in dieser Messtiefe beträgt 3494,0 m2.	Horizontalschnitt für vier unterschiedliche Auswertungsverfahren