[发明专利]考古调查中的探地雷达属性分析方法

说明书

技术领域

本发明属于近地表地球物理领域，涉及一种考古调查中的探地雷达属性分析方法。

背景技术

探地雷达是一门高分辨率的近地表地球物理技术，但随着考古探测目标精细度的进一步要求，仅仅在原有的三维数据体做时间切片，已经不能满足需要，这就要求我们从原始的三维数据体中进一步提取隐藏的信息。根据探地雷达与地震方法数据采集和数据解释技术的诸多相似性，可借鉴地震属性的理论，提取雷达资料中可描述的、可定量化的属性特征，进而刻画和描述地下目标体的结构以及物性等信息。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种考古调查中的探地雷达属性分析方法。该方法是利用探地雷达三维属性图对地下考古目标体的结构以及物性进行精细刻画。

本发明对野外数据进行质量评价和处理后，从探地雷达资料中提取可描述的、可定量化的电磁波几何学、运动学、动力学及统计学等属性特征，可以进一步挖掘资料里蕴藏的细节信息。充分利用已知信息，尤其是野外钻探结果，对多种属性进行综合分析，进而对探地雷达属性进行优化组合，最后对优化组合后的多种属性进行定性以及定量地标定，从而实现利用探地雷达三维属性图对地下考古目标体结构以及物性的精细刻画。

本发明可以从探地雷达原始三维数据体中提取隐藏信息，对考古目标进行三维精细刻画，进而有助于对文化遗址未知目标体的探测。

具体实施方式

本发明需要高质量的野外数据，而规范的野外数据采集是保证高质量数据的前提，此外，在应用雷达属性技术前，应对数据进行多方面分析和评价（如信噪比、钻孔资料、地质信息），数据的可靠性应该得到足够的重视。在数据处理之前，通常要进行规范化整理，包括统一道头信息、极性转换、零点校正、合并文件等一系列前期工作。常规处理包括dewow滤波、数字滤波、速度分析、偏移归位等。

属性提取的对象分为二维雷达数据和三维数据体。进行属性的提取方法主要分为三维属性体提取、反射层位属性提取两个方面。所述的三维属性体提取是以三维数据体为基础，提取空间上不同道的探地雷达电磁波属性，如通过复记录道分析提取传统的三瞬属性一一瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率，通过微积分的数学原理提取道积分、线积分和道微分信息。所述的反射层位属性提取分为两种方法：一种方法是对目的层进行层位追踪，沿目的层上下开一时窗，进而提取时窗内的反射层属性；另一种方法是针对反射层，上下固定时间位置，进而提取时窗内的属性。为解决不同的问题，应针对不同的考古目标体、应用不同的属性提取方法、提取不同的属性特征。不同目标体的属性特征是用属性图来表示的。

不同的目标体反射波特征不同，所以在具体的属性提取前对研究区的信息进行尽可能全方位了解的同时，也要基于对反射波特征的全面认识。大量的属性被提取出来，但有些属性在实际应用中效果并不理想，而且大量的属性中也包含彼此相关的成分，造成大量信息的重复和浪费，需要对属性进行优化，并优选出对所求解问题最敏感的属性。最后根据已知的研究成果、研究区地质特点，把探地雷达所记录电磁波的物理及数学特性与研究目标体的物性以及结构信息结合起来，对探地雷达多种属性进行定性以及定量地标定。