[发明专利]一种适用于超浅水域的无人化考古勘探方法

说明书

本发明公开了一种适用于超浅水域的无人化考古勘探方法，属于考古勘探及地球物理勘查技术领域，包括如下主要步骤：同步开展低空无人机航空摄影测量和航磁测量，获得场地地形模型及区域磁场背景；规划测网，并按照先空后地的顺序，依次开展超低空无人机航磁及无人艇磁测，获得多个不同高度层上的同源磁场数据；生成水表及超低空多种飞行高度上的磁测成果资料，结合区域磁场背景，定性分析磁异常成因；利用地形及当地磁参数约束条件，建立地下磁性异常体的反演模型，定量判定考古结果。本方法可高效地对具有磁物性差异的人文古迹进行大面积勘查。

技术领域

本发明涉及一种适用于超浅水域的无人化考古勘探方法，属于考古勘探及地球物理勘查技术领域。

背景技术

中国的考古工作源远流长，它既是古文化保护的重要手段，也是文化建设事业的重要组成部分。传统陆地田野考古及水下考古体系均已较为成熟，一般通过前期多参数的面积性地球物理及测绘勘查手段发现局部可疑点，然后通过洛阳铲或水下蛙人潜水等方式排查作业。这在第四纪地层覆盖陆域和具有一定水深的近浅海发挥了很大作用，并取得了良好成效。但是，在水深小于1m的超浅水域(如大面积池塘、湖泊、河流等)，一般的地球物理、测绘及考古设备均不能通行并完成勘探任务，影响了可能存在的考古发现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于超浅水域的无人化考古勘探方法。

发明原理

存在人文活动的古迹，往往受残存铁器、夯土、煅烧遗址的影响，有微弱的磁异常存在，磁异常强度一般在几nT(10^-9T)～几百nT范围内，这是利用地球物理勘查进行考古勘探的物性差异基础。本方法利用低空无人机航空摄影配合超低空无人机航磁测量，外加水上无人艇磁测的系统方案，提供一种适用于池塘、湖泊、小型河流等超浅水域的前期磁法考古勘探方法，它在建立地表三维模型的基础上，利用不同探测高度取得的同源磁测数据对比分析解译，推断可能存在的文物古迹遗址目标范围，解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案如下：

一种适用于超浅水域的无人化考古勘探方法，包括步骤如下：

(1)步骤一：同步开展低空无人机航空摄影测量和航磁测量(现有技术)，获得场地地形模型及区域磁场背景；

(2)步骤二：以步骤一中获得的场地地形模型为底图，按照5m～100m等测线间隔规划测网，并按照先空后地的顺序，依次开展超低空无人机航磁及无人艇磁测(现有技术)，获得2个以上不同高度层的同源磁场数据，所述高度层分布于水表及超低空；

(3)步骤三：根据步骤二获得的水表及超低空多种飞行高度上的同源磁场数据，利用软件生成水表及超低空不同高度层的磁测成果资料，所述磁测成果资料包括每个高度上的等值线平面图、剖面平面图、化极等值线平面图，结合步骤一得到的区域磁场背景，确定磁异常区域，由工作人员对磁异常区域进行定性分析，所述定性分析为判断磁异常区域为由潜在目标体引起或由自然地质体引起；

(4)步骤四：以步骤一获得的场地地形模型及该地区理论磁参数约束条件，利用人机交互反演软件建立地下磁异常体的反演地质模型，所述磁异常体是引起磁异常的客观存在，而反演就是通过软件由工作人员建立的去拟合磁异常体的人为模型，由该反演地质模型逼近磁异常体的形态，由工作人员判断考古结果；

所述理论磁参数约束条件为该地区的地球磁场强度、磁偏角、磁倾角。这几个参数是公开的，网上输入地球上任何一点的经纬度和查询时间，就能查到；一般的磁测综合处理软件也能计算。

所述“反演地质模型”是地球物理专有名词，不存在固定模型和判别方式，每个地区有每个地区的反演模型，某个地区也可能有不同的反演模型。举例而言，A地区的磁场反演模型是a，那么a是一个满足A的拟合结果；也可能是b，那么b也是一个满足A的拟合结果，有很多种结果可能都满足A，所以不存在一一对应关系。