[发明专利]一种探地雷达电磁波传播速度的提取方法

说明书

本发明公开了一种探地雷达电磁波传播速度的提取方法，涉及雷达探测技术领域。该方法包括：对CMP波谱影像进行预处理，获得预处理图像；将预处理图像导入ArcGIS软件，以横坐标x轴作为天线间隔距离，以纵坐标y轴作为电磁波双程走时，在x轴和y轴上各取两点作为参照点，输入正确坐标，完成影像配准；在每条反射波信号中选择邻近测量起点的清晰、连续及顺直的一段反射波形并沿反射面划斜线段进行标定；在ArcGIS软件中，计算斜线段两端点的坐标，导出端点坐标属性表；使用Excel软件打开坐标属性表，通过两端点坐标计算出斜线斜率，即电磁波的传播速度。本发明方法适用于浅层土壤高频探地雷达反射波传播速度的准确提取。

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及一种探地雷达电磁波传播速度的提取方法。

背景技术

探地雷达探测技术的共中心点法(Common Midpoint，简称CMP)优点在于可以获得同一地点不同深度的电磁波传播速度的变化，进而获得不同深度的介电常数和反演目标参量，该方法是探地雷达常用的测量方法。由于该方法的基础工作是电磁波传播速度的提取，而目前较好的方法是利用单翼双曲线对实际数据进行拟合，利用平均振幅能量准则及平均振幅准则提取出叠加速度。

上述单翼双曲线拟合地层反射波适用于地层信号清晰连续的情况，但是浅层土壤由于受到作物根系生长和地表耕作的影响，土层松散且不完全连续，高频探地雷达的信号衰减速度快，CMP分层反射波形态偏直且常有间断，不能形成较好的单翼双曲线形态，因此难以根据常规方法准确提取电磁波传播速度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种探地雷达电磁波传播速度的提取方法，主要目的是解决常规技术无法准确获取探地雷达反射波传播速度的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种探地雷达电磁波传播速度的提取方法，所述方法包括以下步骤：

对CMP波谱影像进行预处理，获得预处理图像；

将所述预处理图像导入ArcGIS软件中，以横坐标x轴作为天线间隔距离，以纵坐标y轴作为电磁波双程走时，在x轴和y轴上各取两点作为参照点，输入正确的(x，y)坐标，完成影像配准；

在每条反射波信号中选择邻近测量起点的清晰、连续及顺直的一段反射波形并沿反射面划斜线段进行标定；

在ArcGIS软件中，将斜线段转换为点，计算两端点的坐标，导出端点坐标属性表；

使用Excel软件打开坐标属性表，通过两端点坐标计算出斜线斜率，所述斜率即为电磁波的传播速度。

作为优选，所述预处理包括偏移校正、增益及滤波，所述预处理图像的格式为JPEG或TIFF。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明方法将探地雷达影像处理软件与ArcGIS软件相结合，适用于浅层土壤高频探地雷达反射波信号的标定和信息提取，上述方法提高了信号反演的准确度，提高了土壤浅层反射波信号提取的可行性和准确性。

附图说明

图1A是本发明例1预处理后探地雷达波谱影像图；

图1B是本发明例2预处理后探地雷达波谱影像图；

图2A是本发明对比例1(常规方法)探地雷达信号标定图；

图2B是本发明对比例2(常规方法)探地雷达信号标定图；

图3A是本发明实施例1(本发明方法)探地雷达信号标定图；

图3B是本发明实施例2(本发明方法)探地雷达信号标定图。

具体实施方式