[发明专利]一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法

权利要求书

1.一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，所述一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法包括如下步骤：

步骤一，理论建模，通过激励和输出分别在模型中放置震源和输出点，概述模型的几何结构，在模型中模拟具有粗糙表面的异质土壤、探地雷达天线模型、模拟金属目标、以及岩石；

步骤二，物理模型建立，在理论研究中确认近似结果，提出关于探地雷达数据反射模式的理论；

步骤三，驱动影响地下水探测的因素，包括含水量，对给定的材料进行建模且计算轻型非水相液体的相对介电常数，并绘制这些值与深度和的关系，分析介电常数随深度的变化趋势；

步骤四，反射模式与非水相液体异常的结合，采用独立分量分析对探地雷达信号进行处理；通过对探地雷达-地震波振幅属性数据的反射模式进行三分量分析，将ICA应用于探地雷达模拟数据中；

步骤五，每种材料单独反射，使用频率来识别反射模式的差异；

步骤六，反射与地震波振幅属性响应，使用500MHZ频率板发射天线，并记录了三个阶段的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，理论模型建立是使用一个文件来定义模型参数，模拟需要总共的模型来成像整个空间；在同一个模型中插入三种材料，分别是水、沙和轻型非水相液体，并计算每个数据集的相对反射强度。

3.根据权利要求2所述的一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，数据集的相对反射强度计算是先求出与模拟模型位置相对应的模型中心的所有记录道，然后再计算所求道的包络函数；选择以模拟反射事件的反射为中心的选通时间窗口内包络函数的最大振幅；最后，通过比较非模拟轻型非水相液体和模拟轻型非水相液体的合成控制，确定三种模型的反射强度增加百分比。

4.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，所述步骤二包括以下部分：

s1，数据采集，在地球物理模拟实验室进行了试验，试验箱中填充了同含水率的砂土，然后利用矢量网络分析仪连接500MHZ和1000MHZ天线进行探索；探地雷达数据采集，采用固定天线间距；对于探地雷达-地震波振幅属性分析，采用共中心点模式；在共中心点模式下，对于每个偏移量，天线按比例移动，所有的目标区域都标在试验箱的中间；

s2，数据处理，在对数据进行实际处理之前，对每一行进行编码，生成一个原始数据的雷达图，以验证所提出的理论对原始数据是否有效；采用快速傅里叶反变换方法将其引入时间域；建立了上层砂土的介电常数由低到高变化的双层数学模型；

s3，使用两种软件来处理数据集，将数据转换成软件所需的格式；使用32位浮点和步长为零，时间增量为1ns，采集持续时间为500ns，该时间是采集数据所需的实际时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，所述步骤五中，每种材料单独反射包括收集干砂的数据，然后是有水侵入和轻型非水相液体侵入的数据，研究不同材料侵入砂土的个别反射模式。

6.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达-地震波振幅属性的水体污染检测方法，其特征在于，所述步骤六中，首先，收集干砂的数据，得到了覆盖整个试验箱的三线数据，再用轻型非水相液体侵入试验箱，在软件处理过程中，将所有的测线组合起来，对数据进行处理，并对目标区域进行了标记，得出完整的反射模式。