[发明专利]一种探地雷达数据的多尺度可视方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达探测技术领域，涉及一种探地雷达数据的多尺度可视方法。

背景技术

探地雷达(GroundPenetratingRadar,GPR)是用无线电波来确定地下介质分布 规律的探测技术,广泛应用于人类生存和生活服务，包括石油矿产资源勘查、基 础工程建设、军事、环境保护和灾害防治等。探地数据分析与解译是将GPR数 据转换为有用信息的核心环节。具体来说，就是依据获得的散射场，以及散射数 据中的相位、频率和波速等参量，推断出区域内不同介质的空间结构分布及属性 特征。

目前GPR数据分析与解译工作仍然停留在强烈依赖解译人员经验的阶段， 其结果的产生常常因个人观点和经验的不同而有着很大的差异。原因在于数据处 理的不确定性对数据的解译带来了极大的困难。这种困难并不仅仅是由于处理方 法的缺陷或技巧造成的，而是观测技术本身也存在着难以逾越的障碍。

GPR系统的动态范围至少为60dB，而计算机屏幕上图像显示的动态范围大 约是10～20dB，这意味着仅有少部分可用信息能够以图像的形式直接显示出来， 其他附加的信息没有得到很好的显示和利用。本技术对原始数据中内蕴的属性信 息进行充分挖掘和关联，使以往难以察觉地的规律显露出来。

目前的探地雷达数据多尺度可视化方法复杂，效率低，精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探地雷达数据的可视方法，解决了目前的探地雷 达数据多尺度可视化方法复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：建立光滑模型，对子剖面进行光滑处理，经过光滑处理后，突出了 数据中蕴含的结构特征，光滑模型表示为：

infv{T(v)=∫|▿v|+λF‾2};]]>

v为光滑近似，T(v)为基于参数v的子剖面，λ为调节参数，为保真项，用来控制模型的拟合度，第一项为正则项；

步骤2：主结构提取：

采用基于FCM的方法获取子剖面的主结构；

步骤3：主题映射；将分布在各个子剖面的主结构汇聚起来，形成多尺度的 主题映射，主题映射定义为：

minxD(x,f),s.t.L(x,g)=Σi=1kAizi;]]>

x为主题映射，D(·)表示x与f之间的欧式距离，z为子剖面的主题结构，A为权 重矩阵，g为可变尺度，L(·)表示各个子剖面在尺度g下到x的集成变换。

进一步，所述步骤1中的计算：