[發明專利]一種基于空地一體化的垃圾填埋場無損掃描的方法及系統

有效

• 申請號: 201810434560.6
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108663413B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 盧加偉;謝穎詩;海景;朱鋒;謝冰;洪澄泱;張潔茹;陳杰娥;程濤;郭穎;史力爭;黃沅清
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01C11/04;G01C11/02
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 宋業斌

本發明公開了一種基于空地一體化的垃圾填埋場無損掃描系統，包括航空攝影模塊、控制點測量模塊、第一數據處理模塊、物理勘探測線布設模塊、垃圾填埋場探測模塊、以及第二數據處理模塊，航空攝影模塊用于根據垃圾填埋場用地紅線圖操縱航攝無人機進行航空飛行攝影，以獲得航攝像片，并將獲得的航攝像片傳送給控制點測量模塊和第一數據處理模塊，控制點測量模塊用于根據來自航空攝影模塊的航攝像片在垃圾填埋場的范圍內選取適合測量的地面控制點，并操縱實時動態差分衛星定位系統對選取的地面控制點進行測量，以獲取其三維坐標。本發明能解決現有開采前的預評估方法所存在的獲取數據少、數據誤差較大、無法精準探測垃圾填埋場地下情況的技術問題。

技術領域

本發明屬于垃圾填埋處理技術領域，更具體地，涉及一種基于空地一體化的垃圾填埋場無損掃描的方法及系統。

背景技術

垃圾填埋處理作為目前被多國廣泛采用的生活垃圾最終處理辦法，具有成本相對低廉，技術操作相對簡單、實用性好等優勢。

然而，伴隨著城市建設的進程，尤其是在人口稠密的地區，土地資源的有限性使垃圾填埋場的使用場地受到限制；同時，考慮到管理不完善及環境污染等因素，如溫室氣體的排放、有害物質的浸出等，垃圾填埋處理也面臨著公眾的質疑和反對。針對這些問題，許多國家和地區對于垃圾填埋場采用封場覆蓋或清場處理的方式，從而最終將其改造為其他功能的用地，并對垃圾填埋場中的垃圾進行開采、回收和再利用。

在對垃圾填埋場進行開采前，需要對其進行預評估，現有的預評估方式以鉆孔取樣為主，但其覆蓋范圍有限，能夠獲取的數據少，數據誤差較大，因此難以精準探測垃圾填埋場地下的情況，進而不利于針對性地制定合理開采方案，并增加了后續開采的施工能耗和風險。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于空地一體化的垃圾填埋場無損掃描的方法及系統，其目的在于，通過對現代地球物理勘探技術及信息技術的組合運用，獲取垃圾填埋場地下邊界、分層及水分特征和污染情況，從而解決現有開采前的預評估方法所存在的獲取數據少、數據誤差較大、無法精準探測垃圾填埋場地下情況的技術問題，同時，本發明通過建立垃圾填埋場地下模型，為后續設計合理的開采方案及工序創造了良好的條件。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于空地一體化的垃圾填埋場無損掃描系統，包括航空攝影模塊、控制點測量模塊、第一數據處理模塊、物理勘探測線布設模塊、垃圾填埋場探測模塊、以及第二數據處理模塊，航空攝影模塊用于根據垃圾填埋場用地紅線圖操縱航攝無人機進行航空飛行攝影，以獲得航攝像片，并將獲得的航攝像片傳送給控制點測量模塊和第一數據處理模塊?？刂泣c測量模塊用于根據來自航空攝影模塊的航攝像片在垃圾填埋場的范圍內選取適合測量的地面控制點，并操縱實時動態差分衛星定位系統對選取的地面控制點進行測量，以獲取其三維坐標，并將獲取的地面控制點的三維坐標傳送給第一數據處理模塊。第一數據處理模塊用于根據航空攝影模塊傳送的航攝像片和控制點測量模塊傳送的地面控制點的三維坐標并使用全數字攝影測量系統得到垃圾填埋場的DEM模型，通過該DEM模型確定垃圾填埋場的表面地形復雜度，并將確定的垃圾填埋場的表面地形復雜度傳送到物理勘探測線布設模塊。物理勘探測線布設模塊用于根據垃圾填埋場的表面地形復雜度，在垃圾填埋場表面布設多條滿足探測要求的物理勘探測線，并將布設好的物理勘探測線傳送給垃圾填埋場探測模塊。垃圾填埋場探測模塊用于沿布設好的物理勘探測線對垃圾填埋場內部構造進行無損掃描探測，并將無損掃描探測數據傳送給第二數據處理模塊。第二數據處理模塊用于根據垃圾填埋場探測模塊傳送的無損掃描探測數據，建立關于垃圾填埋場地下構造的三維數據模型，以準確反映垃圾填埋場的相關信息。

優選地，選取適合測量的地面控制點包括應滿足：控制點的目標影像應清晰；布設的控制點能應用于不同像片；控制點與像片邊緣的距離不小于1.5cm，距離像片的各類標志大于1mm。

優選地，物理勘探測線的平均間距是根據以下公式計算：

a＝(x·n/v1)·(x·m/b)