提高磁法考古探测数据采集效率的系统及方法与流程

本发明涉及磁法考古勘探领域，尤其涉及一种提高磁法考古探测数据采集效率的系统及方法。

背景技术：

磁法考古勘探是古遗址调查的一种有效方法，能够探测到地表以下5m范围内古城墙、古代房屋基础、灰坑等地下考古遗存的平面分布情况，为考古发掘和研究提供必要的考古调查基础资料，是考古勘探领域一种重要的科技手段。目前，磁法考古勘探数据的采集采用人工手持磁力仪设备的工作方式，两个人分别手持一台磁力仪的主机和传感器进行数据采集，采集效率较低，严重制约了大面积遗址磁法考古勘探技术的应用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高磁法考古探测数据采集效率的系统及方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种提高磁法考古探测数据采集效率的系统，该系统包括车载平台和磁力仪；所述车载平台采用非磁性材料制作，所述车载平台的前端上部安装若干磁力仪传感器，车载平台的前端下部对应安装若干磁力仪传感器，车载平台的前端上部的一个磁力仪传感器和与之对应的前端下部的磁力仪传感器构成一套磁力仪传感器组，车载平台的后端安装若干磁力仪主机，每套磁力仪传感器组与一个磁力仪主机相连，磁力仪传感器与磁力仪主机的水平距离大于1.5米。

进一步的，所述磁力仪传感器组的套数为至少三套。

进一步的，所述车载平台的前端具有竖直布置的若干承载杆，承载杆的首尾两端均安装一个磁力仪传感器。

进一步的，所有承载杆平行等间距布置在一个平面上。

进一步的，所述车载平台的后端具有水平布置的平板，磁力仪主机安装在平板上。

本发明还提供一种上述的提高磁法考古探测数据采集效率的系统的数据采集方法，该方法具体步骤如下：

在探测工区布置好测线，启动系统，首先从工区某一边界开始，推动车载平台沿着测线进行磁法考古探测数据的采集，数据采集时每组磁力仪传感器组对应一条测线；若干条测线的数据采集结束以后，再依次选择另若干条测线以同样的方式进行数据采集，直至采集完整个工区的磁法探测数据。

本发明的有益效果如下：本发明解决了磁法考古勘探数据采集效率低的问题，利用车载平台前端竖直固定的承载杆同时搭载至少三套磁力仪传感器组，利用车载平台后端水平固定的平板搭载相应数量的磁力仪主机，形成一名人员同时采用至少三套磁力仪工作的方式，比传统双人手持单套磁力仪工作方式提高工作效率至少三倍。

附图说明

图1是设计的磁力仪设备车载平台示意图；

图2是车载平台及其搭载的三套磁力仪设备示意图；

图3是工区测线布设示意图；

图4(a)是磁法考古探测数据传统方式采集结果图，(b)是本发明采集方法的结果图；

图中：平板1、第二根杆2、第三根杆3、第四根杆4、第五根杆5、第六根杆6、第七根杆7、第八根杆8、第九根杆9、第十根杆10、第十一根杆11、第十二根杆12、第十三根杆13、第十四根杆14、第十五根杆15、车轮16、第十六根杆17、磁力仪传感器18、磁力仪主机19。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

一、磁力仪设备车载平台的设计与制作：

图1为设计的车载平台示意图，所述车载平台包括平板1、第二根杆2、第三根杆3、第四根杆4、第五根杆5、第六根杆6、第七根杆7、第八根杆8、第九根杆9、第十根杆10、第十一根杆11、第十二根杆12、第十三根杆13、第十四根杆14、第十五根杆15、车轮16、第十六根杆17；所述第十一根杆11、第十二根杆12和第十三根杆13平行等间距地竖直布置在一个平面上，间距为0.5m；第十一根杆11、第十二根杆12和第十三根杆13的上部均与第九根杆9固定连接，第十一根杆11、第十二根杆12和第十三根杆13的下部均与第十根杆10固定连接，第九根杆9和第十根杆10水平布置；第十根杆10的两端均固定连接有一根第十六根杆17，每根第十六根杆17上均安装一个车轮16；第十四根杆14的一端和第五根杆5的一端均与第九根杆9和第十一根杆11的连接处相连，第十五根杆15的一端和第六根杆6的一端均与第九根杆9和第十三根杆13的连接处相连，第十四根杆14的另一端和第十五根杆15的另一端均与第十根杆10和第十二根杆12的连接处相连；第七根杆7的一端与第十根杆10和第十一根杆11的连接处相连，第八根杆8的一端与第十根杆10和第十三根杆13的连接处相连；第五根杆5的另一端与第七根杆7的另一端相连，第六根杆6的另一端与第八根杆8的另一端相连，第五根杆5的另一端与第六根杆6的另一端之间安装平板1，第五根杆5与第六根杆6垂直与第十一根杆11、第十二根杆12和第十三根杆13所在的平面；第二根杆2、第三根杆3、第四根杆4固定在平板1边上预留的小孔内；

整个车载平台采用无磁性的铝质材料制作，本实施例用了第十一根杆11、第十二根杆12和第十三根杆13这三根杆来安装三套磁力仪传感器组，若需要更多的磁力仪传感器组，则提供更多的杆件用于安装磁力仪传感器。

二、磁力仪的安装与连接：

图2为车载平台及其搭载的三套磁力仪设备示意图。磁力仪采用的型号是g858；将三台磁力仪主机19依次放置在平板1上，并利用尼龙绳等将磁力仪主机19绑在平板1上，以防止数据采集过程中主机掉落。每台磁力仪主机19对应两个磁力仪传感器18，把中间磁力仪主机对应的两个传感器分别固定在第十二根杆12的顶端和尾端，左侧磁力仪主机对应的两个传感器分别固定在第十一根杆11的顶端和尾端，右侧磁力仪主机对应的两个传感器分别固定在第十三根杆13的顶端和尾端。用数据传输线把磁力仪主机和对应的传感器连接好。

三、磁法考古探测数据的采集：

图3为一块5m×10m工区的测线布置图。该工区地下有一处古代的地下储藏室空洞，沿南北方向布置11条测线，线长10m，相邻测线间隔0.5m。分别使用传统单台磁力仪双人手持方式和三台磁力仪车载方式进行数据采集。单台磁力仪双人手持方式，一个人手持磁力仪主机，另一个人手持传感器，每次采集一条测线的数据。三台磁力仪车载方式，首先从工区某一边界开始，选择三条测线推动车载平台沿着测线进行磁法考古探测数据的采集，数据采集时三套磁力仪传感器分别对应三条测线；三条测线的数据采集结束以后，再依次往下选择三条测线以同样的方式进行数据采集，直至采集完整个工区的磁法探测数据。

采集后对两组数据用magmap2000读取，以dat格式把数据文件导出，再用surfer软件对数据网格化、成平面等值线图，结果对比如图4(a)和(b)所示，图4(a)是磁法考古探测数据传统方式采集结果图，(b)是本发明采集方法的结果图；从图中可以看出，中部靠南侧有一块等值线密集区域为地下空洞的反应，使用车载平台方式采集的数据与人工手持的数据结果基本一致，表明在提高效率的前提下保证了数据采集的质量。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种提高磁法考古探测数据采集效率的系统及方法。该系统包括车载平台和磁力仪；所述车载平台采用非磁性材料制作，所述车载平台的前端上部安装若干磁力仪传感器，车载平台的前端下部对应安装若干磁力仪传感器，车载平台的前端上部的一个磁力仪传感器和与之对应的前端下部的磁力仪传感器构成一套磁力仪传感器组，车载平台的后端安装若干磁力仪主机，每套磁力仪传感器组与一个磁力仪主机相连，磁力仪传感器与磁力仪主机的水平距离大于1.5米。本发明解决了地球物理考古勘探领域传统的磁法数据采集方式效率低下的问题，利用车载平台同时搭载至少三套磁力仪，比传统的单套磁力仪双人手持工作方式的采集效率至少提高三倍，而且减少操作人员至一人、降低了数据采集人工成本。

技术研发人员：石战结;刘钰;别康
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2017.05.23
技术公布日：2017.09.15