ag九游会登陆入口|(集团)点击登录

接待到临河北ag九游会信息科技有限公司

###

以后地位

首页 > 技能分享

基于探地雷达有限带宽阻抗反演的薄层辨认技能研讨

2018-11-14
在现在近地表地球物理观察中,探地雷达技能(GPR)是一项疾速无损且辨别率较高的办法。与其他办法相比,GPR 在非常体立体展布信息上有较好反应的同时,可以提供更多的深度信息,这是GPR 在考古、情况观察和工程等使用中广受喜爱的紧张缘故原由。但是由于高频电磁波衰减严峻,到肯定深度后薄层的呼应并不克不及被无效地辨认,分外是在北方泥土含水量较多的状况下,题目被缩小。而现在的近地表题目,如考古上过细的文明层观察,仅依托惯例手腕很难到达目标,这就对薄层辨认的技能提出了更高的要求。

地动反演技能的开展已较为成熟,此中有限带宽阻抗反演办法使用井材料补偿了原始数据带宽有限的不敷,可以失掉信息丰厚完备的全频带数据。GPR 原理与地动有雷同之处,而且有些近地表事情如考古有着丰厚的钻孔材料,假如可以将 GPR 数据和井材料用此办法无机地联合起来,将非常有助于薄层辨认题目的办理。

因而,本文起首介绍有限带宽阻抗反演的办法原理,接着对模仿和实测的薄层数据举行反演和剖析,进而讨论该办法办理薄层辨认题目的可行性。

1.有限带宽阻抗反演原理


差别地下介质具有差别的介电常数和磁导率,磁导率与绝对介电常数比值的平方根叫做波阻抗。在通常假定建立的状况下,绝对介电常数可以间接表现介质的阻抗值。经过此干系,一方面可以将钻孔样品所测物性转化为阻抗值到场反演,另一方面也可以将终极反演的地区阻抗后果与物性联系起来。

电磁波发射、传达、反射到吸收,相称于履历了一个滤波体系。这个历程就相称于在每个反射系数地位上用一个子波把反射系数交换失,子波的偏向和振幅强弱取决于反射系数的正负和巨细。因而,ag九游会可以以为 GPR 数据 D(t)是地层反射系数序列R(t)和静态有限带宽的子波 W(t)褶积的后果。如许若子波W(t)已知,便可以间接由GPR数据D(t)失掉真实的反射系数序列 R(t)。本文接纳的因此希罕脉冲反褶积为中心的一系列处置办法。

反射系数R(t)可以了解为差别层界面的阻抗信息,因而阻抗Z(t)和R(t)便创建了干系。ag九游会经过真实的反射系数序列R(t),可以递推反上演波阻抗。由于递推反演失掉的阻抗带宽有限,信息不敷丰厚,对薄层的反应大概会被吞没在高频信息之中。而井数据固然分层渺小,但在波形中仍属于低频身分,这时可以使用井数据对低频信息举行赔偿,终极失掉一个全频带的波阻抗数据体。

以上是有限带宽阻抗反演的办法原理,上面是细致的完成步调:

①GPR 数据预处置,包罗零时校正、去直流重量等;

②GPR 数据惯例处置,包罗振幅赔偿、去配景噪声、展望反褶积、偏移等;

③希罕脉冲反褶积,重修反射系数R(t);

④对 R(t)举行有限带宽积分滤波,并递推反上演响应的阻抗Z1;

⑤将钻孔介电常数值转化为阻抗值,并举行深时转换失掉阻抗的工夫序列Z2,盘算出其线性变革趋向值Zb,从 Z2中减去 Zb;

⑥对Z1 、Z2做傅里叶变更并对 Z2举行低通滤波,选择符合阈值对 Z1举行增益,在频率域将 Z1与 Z2相加;

⑦对上步后果举行傅里叶反变更,再加上步调 5 的线性趋向值Zb,失掉终极后果 Z。

2.模仿和实测数据反演实例


依据上述题目,设计了一抱负程度薄层模子举行正演模仿,对模仿数据依照上述流程举行反演,后果如下:

图 1模仿数据和反演后果剖析

在 GPR 数据的 35ns 处左近能看到巨大的呼应,这正是与配景介质性子靠近的薄层上下界面反射所发生。但由于衰减和反射系数较小,从 GPR 数据中并不克不及很好的辨认该薄层。颠末有限带宽阻抗反演后,薄层信息得以被缩小。比拟反演后果和真实值可以看出,无论变革趋向照旧幅值范畴二者均有较好的分歧性。

实测地区位于良渚莫角山西北角,该处地下有一红烧土层为良渚时期地层,层厚约 10~20cm。颠末有限带宽阻抗反演之后,差别时期地层被较好地分散开,红烧土层的地位、形状较原来愈加分明。

3.结论


经过模仿和实测数据的实行,有限带宽阻抗反演被证明可以用于探地雷达的薄层辨认中,而且在肯定条件下具有较好的结果。相比于传统办法,其后果更为明晰直观,由波阻抗乃至可以失掉含水量等参数,这些关于近地表地球物理观察具都有紧张的意义。

###

邮箱:fz_>###

>###368号金石匠业园区院内企业家俱乐部3楼

用手机扫描二维码封闭
二维码