[发明专利]一种地下水分布的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质探测领域，特别涉及一种地下水分布的确定方法。

背景技术

通常在煤矿开采前后，都要对地层结构进行地质探测，其中探测的一个主要项目，就是确定地下水的分布情况。

地质雷达是进行地质探测的主要设备，该设备利用宽带电磁波，通过电磁波在地下介质中的传播机理来实现对地下隐伏目标体的探测。由于地质雷达具有操作简单，探测精度高，无损伤探测等特点，在工程水文地质调查和工程质量检测等方面具有广泛应用。

目前地质雷达探测技术在资料处理上的主要方法是采用直接解释的方法，也就是通过对地质雷达探测的原始资料作一些放大、滤波、叠加等简单处理后，根据雷达反射信号的外观特征，如反射强弱，相位特征，同向轴的变化特征等等信息，直接对反射信号作出定性和定量解释。

由于煤矿开采，会造成地层塌陷，破坏了第四系地层结构，造成地表水的流失及变化，如果采用直接解释方法，无法得到第四系地层中水的分布情况，即无法获得地下水分布情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种地下水分布的确定方法，该方法能够获得第四系地层中水的分布情况。

为达到上述目的，本发明的这种地下水分布的确定方法，包括如下步骤：

A、对采集到的第四系地层结构的地质雷达数据进行去除干扰信号处理；

B、对去除了干扰信号的地质雷达数据，计算低频信号能量占有率，获得含水属性数据；

C、对含水属性数据进行剖面成像处理，显示地下水分布情况。

较佳地，步骤A所述去除干扰信号处理包括：

A1、将采集到的地质雷达数据进行偏移校正，去除仪器自身的信号漂移噪声；

A2、对漂移校正后的曲线进行小波变换，对高频噪声信号进行压制；

A3、对小波变换后的信号进行低切滤波，切除信号直流分量的干扰。

较佳地，所述步骤A1所述去除仪器自身的信号漂移噪声包括：

A11、计算地质雷达数据中每个点的漂移参数；

A12、将地质雷达数据中原始信号所有点的漂移参数连接成漂移曲线；

A13、将原始信号与漂移曲线相减，形成漂移校正后曲线。

较佳地，步骤A11所述漂移参数的计算方法为：以位于漂移校正后曲线中间的一个预设点为中心，建立一个由101个样点组成的窗口，对窗口内所有原始信号数据求平均值作为该样点的漂移参数。

较佳地，所述步骤A2中，选取Moret小波函数，尺度参数为2，进行小波变换。

较佳地，所述步骤A3中，低切滤波参数为20MHz。

较佳地，所述步骤B包括：

B1、对去除干扰信号后的地质雷达数据信号进行滚动时间窗求功率谱计算；B2、根据计算出的滚动时间窗求功率谱，计算低频信号能量占有率计算，获得含水属性数据。

较佳地，所述步骤B1包括：

B11、在地质雷达采集数据时间窗口中，对有限离散信号作自相关：

Rff(n)=1NΣk=0N-1-nf(k)f(k+n),]]>0≤n≤N-1

B12、对自相关数据作FFT计算，求得离散的功率谱仅取其正频率部分的包络曲线作为时间窗内信号的功率谱曲线P_f(ω)

其中N是样点数；所述时间窗从起始样点开始，向下滚动。

较佳地，步骤B2所述计算低频信号能量占有率为：计算地质雷达信号天线主频的四分之一以下功率谱能量和天线全部功率谱能量的比值。