[發明專利]一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法

在審

• 申請號: 202110369711.6
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113092702A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 伊布拉·伊克巴;熊彬;楊陽;彭三曦;陸裕國;劉頡;孫漢武
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01S13/88;G01V1/30;G06F30/20;G06F113/08
• 代理公司: 焦作加貝專利代理事務所(普通合伙) 41182
• 代理人: 任昕

1.一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，所述一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法包括如下步驟：

步驟一，理論建模，通過激勵和輸出分別在模型中放置震源和輸出點，概述模型的幾何結構，在模型中模擬具有粗糙表面的異質土壤、探地雷達天線模型、模擬金屬目標、以及巖石；

步驟二，物理模型建立，在理論研究中確認近似結果，提出關于探地雷達數據反射模式的理論；

步驟三，驅動影響地下水探測的因素，包括含水量，對給定的材料進行建模且計算輕型非水相液體的相對介電常數，并繪制這些值與深度和的關系，分析介電常數隨深度的變化趨勢；

步驟四，反射模式與非水相液體異常的結合，采用獨立分量分析對探地雷達信號進行處理；通過對探地雷達-地震波振幅屬性數據的反射模式進行三分量分析，將ICA應用于探地雷達模擬數據中；

步驟五，每種材料單獨反射，使用頻率來識別反射模式的差異；

步驟六，反射與地震波振幅屬性響應，使用500MHZ頻率板發射天線，并記錄了三個階段的數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，理論模型建立是使用一個文件來定義模型參數，模擬需要總共的模型來成像整個空間；在同一個模型中插入三種材料，分別是水、沙和輕型非水相液體，并計算每個數據集的相對反射強度。

3.根據權利要求2所述的一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，數據集的相對反射強度計算是先求出與模擬模型位置相對應的模型中心的所有記錄道，然后再計算所求道的包絡函數；選擇以模擬反射事件的反射為中心的選通時間窗口內包絡函數的最大振幅；最后，通過比較非模擬輕型非水相液體和模擬輕型非水相液體的合成控制，確定三種模型的反射強度增加百分比。

4.根據權利要求1所述的一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，所述步驟二包括以下部分：

s1，數據采集，在地球物理模擬實驗室進行了試驗，試驗箱中填充了同含水率的砂土，然后利用矢量網絡分析儀連接500MHZ和1000MHZ天線進行探索；探地雷達數據采集，采用固定天線間距；對于探地雷達-地震波振幅屬性分析，采用共中心點模式；在共中心點模式下，對于每個偏移量，天線按比例移動，所有的目標區域都標在試驗箱的中間；

s2，數據處理，在對數據進行實際處理之前，對每一行進行編碼，生成一個原始數據的雷達圖，以驗證所提出的理論對原始數據是否有效；采用快速傅里葉反變換方法將其引入時間域；建立了上層砂土的介電常數由低到高變化的雙層數學模型；

s3，使用兩種軟件來處理數據集，將數據轉換成軟件所需的格式；使用32位浮點和步長為零，時間增量為1ns，采集持續時間為500ns，該時間是采集數據所需的實際時間。

5.根據權利要求1所述的一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，所述步驟五中，每種材料單獨反射包括收集干砂的數據，然后是有水侵入和輕型非水相液體侵入的數據，研究不同材料侵入砂土的個別反射模式。

6.根據權利要求1所述的一種基于探地雷達-地震波振幅屬性的水體污染檢測方法，其特征在于，所述步驟六中，首先，收集干砂的數據，得到了覆蓋整個試驗箱的三線數據，再用輕型非水相液體侵入試驗箱，在軟件處理過程中，將所有的測線組合起來，對數據進行處理，并對目標區域進行了標記，得出完整的反射模式。