[发明专利]基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法

摘要

本发明涉及一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，属地质勘察领域，主要包括如下步骤：活动断裂经过区域的初选；探地雷达测线布置及现场数据采集方法；探地雷达图像的处理方法和图像异常区域提取及识别方法；探地雷达图像三维重建和切片分析方法。本发明克服现有活动断裂浅层空间结构探测方法如探槽、电法仪和磁法仪等数据采集效率低、分辨率差和破坏地表环境等缺点，可大面积连续实现对复杂环境下活动断裂的探测，方法实现简单，探测效率、精度高，结果直观。

主权项

一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，其步骤如下：(1)活动断裂经过区域的初选：通过活动断层在遥感影像上的线性标志和垂直错动标志，从宏观上确定出活动断裂分布区域；通过实地地质踏勘和与地震活动相关的地貌标志，初步确定出活动断裂可能分布区域及大致走向；(2)探地雷达测线布置及现场数据采集：在步骤(1)获取的活动断裂可能分布区域内布设探地雷达测线，使探地雷达测线与活动断裂走向垂直；首先选择低中心频率的探地雷达天线沿测线采集数据，然后选择高中心频率的探地雷达天线沿侧线采集数据，数据采集同时利用探地雷达天线上的GPS天线实时记录探地雷达天线的位置信息，然后生成探地雷达测线图；(3)探地雷达图像处理：包括探地雷达图像处理‑探地雷达图像异常区域提取‑探地雷达异常区域识别；31)探地雷达图像处理为对步骤二(2)中采集到的不同频率的探地雷达图像依次进行解震荡滤波、去除地面波、自动增益、背景滤波、带通滤波、图像平滑和地形校正处理；32)探地雷达图像上的异常特征主要是通过振幅的变化表现出来，为减少人工判读带来的主观性影响，利用探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来；33)根据步骤32)提取探地雷达图像异常区域的基础上，采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理，根据相干系数进一步确定断层存在的区域；(4)探地雷达图像三维重建和切片分析：在步骤(3)的基础上，通过两不同频率天线探地雷达图像对比分析，确定出活动断裂地下信息丰富区域，沿断裂带垂直方向布置多道等间距平行测线，采用高频率探地雷达天线获取信息丰富区域的二维图像；根据采集到的多道等间距二维雷达图像，采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示；在三维显示基础上，分别获取x,y,z三个不同方向上的深度切片，对不同深度断裂的空间分布进行研究。