[發明專利]地表介質物的監測方法和裝置

在審

• 申請號: 201310629727.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103605165A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李程;孟淑英;白璐
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華地質勘查有限責任公司
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;G01V3/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李志剛;吳貴明

技術領域

本發明涉及勘測領域，具體而言，涉及一種地表介質物的監測方法和裝置。

背景技術

礦產資源的過度開采容易破壞礦區地下地質結構，引發地表塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面沉降和地面積水等事故，甚至導致礦區透水事故，造成嚴重的安全隱患甚至人員傷亡。通過對礦區長期、動態的地表介質物監測，對礦區地表介質物進行分析，可及時掌握礦區地質環境的破壞程度，從而針對實際情況制定相應應急處理方案。同時，礦區的地表介質物監測數據可為礦區的規劃、治理和發展提供數據支撐，有利于促進礦山地質災害環境的一體化管理。因此，礦區地表介質物監測是礦區開采和可持續發展的重要組成部分，對預防潛在的地質災害具有重要意義。

目前，針對礦區地表介質物監測的主要手段有傳統的實地踏勘目測、遙感影像和普通雷達儀等，這幾種監測方法空間分辨率低、不適合用于對礦區進行快速、準確、大范圍的監測；而且需要大量的人力、物力的支持，需要測量人員進入監測區進行野外作業，不僅勘測難度大、效率低下，而且存在安全隱患；臺站分布和觀測周期受到地形和氣候等環境因素的影響大，檢測不準確。

針對相關技術中礦區地表介質物的監測分辨率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種地表介質物的監測方法和裝置，以解決相關技術中礦區地表介質物的監測分辨率低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種地表介質物的監測方法。該地表介質物的監測方法包括：獲取目標區域的第一地質雷達數據；對目標區域的第一地質雷達數據進行濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據；對目標區域的第二地質雷達數據進行反褶積運算以得到目標區域的剖面圖；以及獲取剖面圖中的地表介質物數據。

進一步地，對目標區域的第一地質雷達數據進行濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據包括：對目標區域的第一地質雷達數據在時間-空間域進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據；或者對第一地質雷達數據在頻率-波數域進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，對第一地質雷達數據在時間-空間域進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據包括：對第一地質雷達數據在時間-空間域進行采樣以得到第一采樣信號；以及通過數字濾波器在時間-空間域對第一采樣信號進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，對第一地質雷達數據在頻率-波數域進行濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據包括：對第一地質雷達數據在頻率-波數域進行采樣以得到第二采樣信號；以及通過數字濾波器在頻率-波數域對第二采樣信號進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，對第二地質雷達數據進行反褶積運算以得到所述目標區域的剖面圖包括：對第二地質雷達數據進行反褶積運算以得到第三地質雷達數據；以及采用道內技術調整第三地質雷達數據的振幅值以得到目標區域的剖面圖。

為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種地表介質物的監測裝置。該地表介質物的監測裝置包括：第一獲取單元，用于獲取目標區域的第一地質雷達數據；濾波單元，用于對第一地質雷達數據進行濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據；運算單元，用于對第二地質雷達數據進行反褶積運算以得到目標區域的剖面圖；以及第二獲取單元，用于獲取剖面圖中的地表介質物數據。

進一步地，濾波單元包括：第一濾波模塊，用于對第一地質雷達數據在時間-空間域進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據；或者第二濾波模塊，用于對第一地質雷達數據在頻率-波數域進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，第一濾波模塊包括：第一采集子模塊，用于對第一地質雷達數據在時間-空間域進行采樣以得到第一采樣信號；以及第一數字濾波器，用于在時間-空間域對第一采樣信號進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，第二濾波模塊包括：第二采集子模塊，用于對第一地質雷達數據在頻率-波數域進行采樣以得到第二采樣信號；以及第二數字濾波器，用于在頻率-波數域對第二采樣信號進行二維濾波以得到目標區域的第二地質雷達數據。

進一步地，運算單元包括：運算模塊，用于對第二地質雷達數據進行反褶積運算以得到第三地質雷達數據；以及調整模塊，用于采用道內技術調整第三地質雷達數據的振幅值以得到目標區域的剖面圖。