[發(fā)明專利]探地雷達(dá)考古探測地面物體干擾快速識別方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110370104.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102435866A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田鋼;林金鑫;王幫兵;石戰(zhàn)結(jié);趙文軻
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明方法屬于探地雷達(dá)考古勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能快速識別地面以上物體產(chǎn)生的電磁波干擾。

背景技術(shù)

探地雷達(dá)以其高分辨率、高效、無損等優(yōu)點(diǎn)，成為科技考古中一種有用的淺層地球物理探測方法。由于探地雷達(dá)考古探測時(shí)常會采用非屏蔽天線，此種天線發(fā)射的電磁波部分能量在空中傳播。空氣中電磁波衰減很小。地面以上物體如鐵塊、電線、鐵絲網(wǎng)、建筑物等產(chǎn)生的電磁波干擾會疊加在地下有效信號上，且與有效信號相比，干擾能量強(qiáng)，甚至有可能掩蓋有效信號。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，地面以上物體產(chǎn)生的電磁波干擾是探地雷達(dá)考古勘探工作面臨的主要問題之一。故需要有一種能簡便快速識別這種干擾的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種探地雷達(dá)考古探測時(shí)，能快速識別地面以上干擾源產(chǎn)生的電磁波干擾的方法。

對測區(qū)建立空間坐標(biāo)系，坐標(biāo)系建立時(shí)以發(fā)射天線所在測線為???????????????????????????????????????????????軸，測線起點(diǎn)為原點(diǎn)，地面垂直測線為軸，垂直地面向下為軸建立直角坐標(biāo)系。

本發(fā)明方法的具體實(shí)施步驟：

步驟(1).獲得干擾源位置參數(shù)；

????1-1.當(dāng)干擾源為點(diǎn)源類型時(shí)，點(diǎn)源干擾源Q點(diǎn)坐標(biāo)為（），獲得點(diǎn)源干擾源Q在測線上投影點(diǎn)，并測量投影點(diǎn)在測線上的位置a；測量點(diǎn)源干擾源Q在地面上投影點(diǎn)到測線的距離b，測量點(diǎn)源干擾源Q到地面的垂直距離c；

???1-2.當(dāng)干擾源為線源類型時(shí)，線源干擾源用過線源上任意點(diǎn)（）且與非零矢量平行的直線表達(dá);在線源干擾源上任取一定距離的兩點(diǎn)和，然后參照步驟1-1點(diǎn)源干擾源Q參數(shù)獲取方式獲得兩點(diǎn)的坐標(biāo)（）和（），非零矢量中，

?????????????????（1）

????所述的??、、為單位方向矢量；????????????

1-3.當(dāng)干擾源為面源類型時(shí)，面源干擾源S的方程為，且不同時(shí)為0；在面源干擾源S上任意選取三個(gè)不共線的點(diǎn)、和，然后參照步驟1-1點(diǎn)源干擾源Q參數(shù)獲取方式獲得三點(diǎn)的坐標(biāo)（）、（）和（），并通過以下方程組來獲得面源干擾源S的4個(gè)參數(shù)：

?????????????????????????????????（2）?

????????????????????

根據(jù)平面方程相關(guān)數(shù)學(xué)定理，上述方程組中可設(shè)，為任意不為0的常數(shù)。

步驟(2).計(jì)算干擾時(shí)距曲線；

探地雷達(dá)考古探測時(shí)常采用剖面法測量，發(fā)射天線和接收天線的相對位置保持不變，沿測線同步移動(dòng)；發(fā)射天線和接收天線的天線距離為，且發(fā)射天線和接收天線的連線與軸夾角為，，設(shè)發(fā)射天線坐標(biāo)為（），接收天線坐標(biāo)為（）。

2-1.?如果干擾源為點(diǎn)源類型，?

??（3）

其中為電磁波在空中的傳播速度，為點(diǎn)源干擾源產(chǎn)生的干擾電磁波的初至?xí)r間；

2-2.?如果干擾源為線源類型，?

（4）

其中：為線源干擾源產(chǎn)生的干擾電磁波的初至?xí)r間；

??；

2-3.?如果干擾源為面源類型，

當(dāng)發(fā)射天線和接收天線在面源干擾源的兩側(cè)或有一個(gè)在面源時(shí)，，?

當(dāng)發(fā)射天線和接收天線在面源干擾源的同側(cè)時(shí)，

??（5）

其中為面源干擾源產(chǎn)生的干擾電磁波的初至?xí)r間；

步驟(3).識別地面干擾；

將野外探地雷達(dá)考古探測所得數(shù)據(jù)進(jìn)行成圖和計(jì)算所得干擾時(shí)距曲線成圖進(jìn)行比對，并從實(shí)測剖面上識別出干擾。

本發(fā)明方法有益效果如下：

對地面物體干擾的計(jì)算與識別，具有快速、簡便、結(jié)果直觀等優(yōu)點(diǎn)。基本可以在獲得計(jì)算參數(shù)的同時(shí)，就能快速簡便的計(jì)算出相應(yīng)的干擾曲線，易于在考古數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場進(jìn)行干擾識別。

上述的干擾計(jì)算式（3）～（5），可以為探地雷達(dá)考古探測時(shí)，地面干擾源產(chǎn)生的干擾的壓制，提供有用的基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為采集數(shù)據(jù)時(shí)，獲取點(diǎn)源干擾源參數(shù)的示意圖；

圖2為實(shí)例1中干擾源的情況；

圖3（a）為圖2中考古探地雷達(dá)測線所得的剖面；

圖3（b）為根據(jù)式（3）計(jì)算的結(jié)果；

圖4為實(shí)例2中干擾源的情況；

圖5（a）為圖4中考古探地雷達(dá)測線所得的剖面；

圖5（b）為根據(jù)式（4）和式（5）計(jì)算的結(jié)果。