專利名稱：一種地下水分布的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)探測(cè)領(lǐng)域，特別涉及ー種地下水分布的確定方法。
背景技術(shù)：
通常在煤礦開(kāi)采前后，都要對(duì)地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)，其中探測(cè)的ー個(gè)主要項(xiàng)目，就是確定地下水的分布情況。地質(zhì)雷達(dá)是進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)的主要設(shè)備，該設(shè)備利用寬帶電磁波，通過(guò)電磁波在地下介質(zhì)中的傳播機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下隱伏目標(biāo)體的探測(cè)。由于地質(zhì)雷達(dá)具有操作簡(jiǎn)單，探測(cè)精度高，無(wú)損傷探測(cè)等特點(diǎn)，在工程水文地質(zhì)調(diào)查和工程質(zhì)量檢測(cè)等方面具有廣泛應(yīng)用。目前地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)在資料處理上的主要方法是采用直接解釋的方法，也就是 通過(guò)對(duì)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)的原始資料作一些放大、濾波、疊加等簡(jiǎn)單處理后，根據(jù)雷達(dá)反射信號(hào)的外觀特征，如反射強(qiáng)弱，相位特征，同向軸的變化特征等等信息，直接對(duì)反射信號(hào)作出定性和定量解釋。由于煤礦開(kāi)采，會(huì)造成地層塌陷，破壞了第四系地層結(jié)構(gòu)，造成地表水的流失及變化，如果采用直接解釋方法，無(wú)法得到第四系地層中水的分布情況，即無(wú)法獲得地下水分布情況。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供ー種地下水分布的確定方法，該方法能夠獲得第四系地層中水的分布情況。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的這種地下水分布的確定方法，包括如下步驟A、對(duì)采集到的第四系地層結(jié)構(gòu)的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行去除干擾信號(hào)處理；B、對(duì)去除了干擾信號(hào)的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)，計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率，獲得含水屬性數(shù)據(jù)；C、對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行剖面成像處理，顯示地下水分布情況。較佳地，步驟A所述去除干擾信號(hào)處理包括Al、將采集到的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正，去除儀器自身的信號(hào)漂移噪聲；A2、對(duì)漂移校正后的曲線進(jìn)行小波變換，對(duì)高頻噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制；A3、對(duì)小波變換后的信號(hào)進(jìn)行低切濾波，切除信號(hào)直流分量的干擾。較佳地，所述步驟Al所述去除儀器自身的信號(hào)漂移噪聲包括AU、計(jì)算地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)的漂移參數(shù)；A12、將地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)中原始信號(hào)所有點(diǎn)的漂移參數(shù)連接成漂移曲線；A13、將原始信號(hào)與漂移曲線相減，形成漂移校正后曲線。較佳地，步驟All所述漂移參數(shù)的計(jì)算方法為以位于漂移校正后曲線中間的一個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)為中心，建立ー個(gè)由101個(gè)樣點(diǎn)組成的窗ロ，對(duì)窗口內(nèi)所有原始信號(hào)數(shù)據(jù)求平均值作為該樣點(diǎn)的漂移參數(shù)。
較佳地,所述步驟A2中，選取Moret小波函數(shù),尺度參數(shù)為2,進(jìn)行小波變換。較佳地，所述步驟A3中，低切濾波參數(shù)為20MHz。較佳地，所述 步驟B包括BI、對(duì)去除干擾信號(hào)后的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)間窗求功率譜計(jì)算；B2、根據(jù)計(jì)算出的滾動(dòng)時(shí)間窗求功率譜，計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率計(jì)算，獲得含水屬性數(shù)據(jù)。較佳地，所述步驟BI包括B11、在地質(zhì)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)時(shí)間窗口中，對(duì)有限離散信號(hào){/㈨丨=—1作自相關(guān)
權(quán)利要求
1.ー種地下水分布的確定方法，其特征在于，包括如下步驟 A、對(duì)采集到的第四系地層結(jié)構(gòu)的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行去除干擾信號(hào)處理； B、對(duì)去除了干擾信號(hào)的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)，計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率，獲得含水屬性數(shù)據(jù)； C、對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行剖面成像處理，顯示地下水分布情況。
2.如權(quán)利要求I所述的確定方法，其特征在于步驟A所述去除干擾信號(hào)處理包括 Al、將采集到的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正，去除儀器自身的信號(hào)漂移噪聲； A2、對(duì)漂移校正后的曲線進(jìn)行小波變換，對(duì)高頻噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制； A3、對(duì)小波變換后的信號(hào)進(jìn)行低切濾波，切除信號(hào)直流分量的干擾。
3.如權(quán)利要求2所述的確定方法，其特征在于所述步驟Al所述去除儀器自身的信號(hào)漂移噪聲包括 AU、計(jì)算地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)的漂移參數(shù)； A12、將地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)中原始信號(hào)所有點(diǎn)的漂移參數(shù)連接成漂移曲線； A13、將原始信號(hào)與漂移曲線相減，形成漂移校正后曲線。
4.如權(quán)利要求3所述的確定方法，其特征在干步驟All所述漂移參數(shù)的計(jì)算方法為 以位于漂移校正后曲線中間的ー個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)為中心，建立ー個(gè)由101個(gè)樣點(diǎn)組成的窗ロ，對(duì)窗口內(nèi)所有原始信號(hào)數(shù)據(jù)求平均值作為該樣點(diǎn)的漂移參數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的確定方法，其特征在于所述步驟A2中，選取Moret小波函數(shù)，尺度參數(shù)為2,進(jìn)行小波變換。
6.如權(quán)利要求2所述的確定方法，其特征在于所述步驟A3中，低切濾波參數(shù)為20MHzo
7.如權(quán)利要求2所述的確定方法，其特征在于所述步驟B包括 BI、對(duì)去除干擾信號(hào)后的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)間窗求功率譜計(jì)算； B2、根據(jù)計(jì)算出的滾動(dòng)時(shí)間窗求功率譜，計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率計(jì)算，獲得含水屬性數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的確定方法，其特征在于所述步驟BI包括 Biu在地質(zhì)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)時(shí)間窗口中，對(duì)有限離散信號(hào)(/㈨丨=—1作自相關(guān)
9.如權(quán)利要求7所述的確定方法，其特征在于步驟B2所述計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率為計(jì)算地質(zhì)雷達(dá)信號(hào)天線主頻的四分之一以下功率譜能量和天線全部功率譜能量的比值。
10.如權(quán)利要求7所述的確定方法，其特征在于所述步驟B進(jìn)ー步包括B3:對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行ニ維滑動(dòng)平均，消除其中地質(zhì)突變點(diǎn)的干擾。
11.如權(quán)利要求10所述的確定方法，其特征在于所述對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行ニ維滑動(dòng)平均為 (0 NI < N2 Ml < M2 其中N1是起始道數(shù)，N2是終止道數(shù)；M1是起始樣點(diǎn)數(shù)；M2是終止樣點(diǎn)數(shù)。
12.如權(quán)利要求10所述的確定方法，其特征在于所述步驟C包括 Cl、對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行歸ー化處理； C2、進(jìn)行彩色剖面成像，將歸ー化處理后的含水屬性數(shù)據(jù)以位圖方式進(jìn)行顯示。
13.如權(quán)利要求12所述的確定方法，其特征在于所述步驟C2包括 C21、進(jìn)行色階調(diào)制，構(gòu)造8位ニ進(jìn)制顏色表，共有256個(gè)色階，每ー個(gè)顏色對(duì)應(yīng)ー預(yù)定范圍內(nèi)的歸ー化處理后的含水屬性數(shù)據(jù)； C22、按照C21的色階進(jìn)行彩色剖面成像，將歸ー化處理后的含水屬性數(shù)據(jù)以位圖方式進(jìn)行顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種地下水分布的確定方法，先對(duì)采集到的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行去除干擾信號(hào)處理；再對(duì)除了干擾信號(hào)的地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)，計(jì)算低頻信號(hào)能量占有率，獲得含水屬性數(shù)據(jù)；最后對(duì)含水屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行剖面成像處理，顯示地下水分布情況。應(yīng)用本發(fā)明的這種地下水分布的確定方法，不僅能夠獲得第四系地層中水的分布情況，而且比現(xiàn)有技術(shù)直接解釋的方法得到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可靠。
文檔編號(hào)G01V3/38GK102866429SQ20121013420
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者揚(yáng)峰, 崔凡, 鄒冠貴, 楊俊哲, 陳蘇社 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)