本发明涉及地表探测技术领域，尤其涉及一种雷达偏移速度确定和偏移处理方法、存储介质、电子设备。
背景技术：
探地雷达是利用天线发射和接收高频电磁波来探测介质内部物质特性和分布规律的一种地球物理方法。
探地雷达偏移成像可直观反映出雷达剖面中的地质异常信息。在探地雷达偏移处理过程中，给定准确的偏移速度是关键，当偏移速度越接近被测目标体位置处的电磁波波速真实值时，偏移效果越好。
现有技术中，在地下介质分布未知的情况下，偏移速度主要通过以下方法确定：在实际探测工作开展前，先利用介电常数法、金属板反射法、反射系数法等特定实验方法，获取探测区域背景介质的相对介电常数等相关参数。探测后，结合电磁波波速和相对介电常数之间的经验公式
然而，发明人在实现发明过程中发现，现有的探地雷达的偏移速度的确定方法存在以下缺陷：
1)获取相对介电常数的操作过程繁琐，并且由于受到地下场所的条件制约，导致获取到的相对介电常数存在误差；
2)确定的偏移速度不准确，由于电磁波波速和相对介电常数之间的经验公式是通过人为经验总结出，因此存在误差，将相对介电常数代入经验公式中，会导致双重误差积累，从而使确定的偏移速度不准确，降低探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术确定偏移速度的过程繁琐，确定的偏移速度不准确，降低探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果的不足，提供一种雷达偏移速度确定和偏移处理方法、存储介质、电子设备。
本发明的技术方案提供一种雷达偏移速度确定方法，包括：
获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度。
进一步的，所述获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值，具体包括：
采用互相关分析方法，计算互相关系数最大时对应的道间延迟时间；
根据所述道间延迟时间，选取所述探地雷达的收发天线在被测目标体正上方位置时反射信号所在的数据道为起始道，分别向左和向右进行互相关计算，获得所述数据道的双程旅行时间。
进一步的，所述采用互相关分析方法，计算互相关系数最大时对应的道间延迟时间，之后还包括：
根据所述道间延迟时间和预先设置的采样间隔时间，生成插值间隔；
根据所述插值间隔，对所述响应剖面数据信息进行插值。
进一步的，所述根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程，具体包括：
根据所述双曲线数学模型，建立如下双曲线子方程：
其中，v为电磁波在地下传播速度，t0为收发天线在被测目标体正上方位置时反射回波双程旅行时间，ti为收发天线所在数据道上反射回波双程旅行时间，xi为第i个时间收发天线所在的位置，x0为收发天线在被测目标体正上方的位置，r为被测目标体的截面半径；
根据所述双曲线子方程，将所述双曲线坐标值进行最小二乘法拟合，生成所述双曲线方程。
进一步的，所述根据所述双曲线子方程，将所述双曲线坐标值进行最小二乘法拟合，生成所述双曲线方程，之后还包括：
采用迭代运算方法，对所述双曲线方程进行修正。
本发明的技术方案提供一种雷达偏移处理方法，包括：
根据如前所述的雷达偏移速度确定方法确定的偏移速度，对探地雷达的响应剖面数据信息进行偏移处理。
进一步的，所述根据如前所述的雷达偏移速度确定方法确定的偏移速度，对探地雷达的响应剖面数据信息进行偏移处理，具体包括：
将所述响应剖面数据信息进行一维傅里叶变换，生成与所述目标回波双曲线的时间域数据信息对应的第一频率域数据信息，所述第一频率域数据信息包括第一正频率数据信息和负频率数据信息；
将所述第一正频率数据信息进行延拓，生成第二正频率数据信息；
将所述负频率数据信息与所述第二正频率数据信息进行叠加，生成第二频率域数据信息；
将所述第二频率域数据信息进行两次一维傅里叶反变换。
本发明的技术方案提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的雷达偏移速度确定方法或如前所述的雷达偏移处理方法的所有步骤。
本发明的技术方案提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度。
本发明的技术方案提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
根据如前所述的雷达偏移速度确定方法确定的偏移速度，对探地雷达的响应剖面数据信息进行偏移处理。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明一实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图；
图2是本发明可选实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图；
图3是本发明另一实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种雷达偏移处理方法的流程示意图；
图5是本发明可选实施例提供的一种雷达偏移处理方法的流程示意图；
图6是本发明第七实施例提供的一种执行雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
实施例一
如图1所示，图1是本发明一实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图，包括：
步骤s11：获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
具体来说，选择400mhz的收发一体天线在特定路段进行探测，获取探地雷达的响应剖面数据信息。
步骤s12：根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
具体来说，为了提高步骤s14的拟合精度，本实施例中的双曲线数学模型为shihab.s.等人提出的一种包含目标体半径的双曲线数学模型。
步骤s13：获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
具体来说，获取目标回波双曲线的双曲线坐标值既可以采用手动的方式获取，为了提高效率，也可以采用系统软件方式自动获取。
步骤s14：根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
步骤s15：根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度。
实施本发明实施例，通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
实施例二
如图2所示，图2是本发明可选实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图，包括：
步骤s21：获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
步骤s22：根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
步骤s23：采用互相关分析方法，计算互相关系数最大时对应的道间延迟时间；
具体来说，根据相关系数与延迟时间之间的对应关系，确定相邻探地雷达数据道之间互相关系数最大时对应的道间延迟时间，一般情况下，当相关系数在0.5-1之间时，说明两道信号具有强相关性。通过道间延迟时间，可以得到构成目标回波双曲线的每道数据坐标，横坐标为道号，纵坐标为双程旅行时间。
步骤s24：根据所述道间延迟时间，选取所述探地雷达的收发天线在被测目标体正上方位置时反射信号所在的数据道为起始道，分别向左和向右进行互相关计算，获得所述数据道的双程旅行时间；
步骤s25：根据所述道间延迟时间和预先设置的采样间隔时间，生成插值间隔；
具体来说，预先设置的采样间隔时间是指探地雷达采集数据的采样间隔时间。
步骤s26：根据所述插值间隔，对所述响应剖面数据信息进行插值；
具体来说，由于当两数据道之间的道间延迟时间小于信号时间采样间隔时间的一半时，通常会得到道间延迟时间为零或者保持不变，所以需要对响应剖面数据信息进行三次多项式插值处理，使道间延迟时间大于信号时间采样间隔的一半，提高。
步骤s27：根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
步骤s28：根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度。
实施本发明实施例，通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
实施例三
如图3所示，图3是本发明另一实施例提供的一种雷达偏移速度确定方法的流程示意图，包括：
步骤s31：获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
步骤s32：根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
步骤s33：获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
步骤s34：根据所述双曲线数学模型，建立如下双曲线子方程：
其中，v为电磁波在地下传播速度，t0为收发天线在被测目标体正上方位置时反射回波双程旅行时间，ti为收发天线所在数据道上反射回波双程旅行时间，xi为第i个时间收发天线所在的位置，x0为收发天线在被测目标体正上方的位置，r为被测目标体的截面半径；
步骤s35：根据所述双曲线子方程，将所述双曲线坐标值进行最小二乘法拟合，生成所述双曲线方程；
具体来说，从给定的一组数据(xi，x0，ti，t0)，根据双曲线坐标值和确定的双曲线数学模型，确定一个近似函数
(xi-x0)2＝(v/2)2ti2+vrti+r2-(vt0/2+r)2(2)式
步骤s36：采用迭代运算方法，对所述双曲线方程进行修正；
具体来说，采用迭代运算方法，使得近似函数
步骤s37：根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度。
具体来说，上述(2)式组合即为y＝ax2+bx+c双曲线形式，利用a＝(v/2)2即可求得偏移速度v。
实施本发明实施例，通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
实施例四
如图4所示，图4是本发明一实施例提供的一种雷达偏移处理方法的流程示意图，包括：
步骤s41：获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
步骤s42：根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
步骤s43：获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
步骤s44：根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
步骤s45：根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度；
步骤s46：根据所述偏移速度，对探地雷达的响应剖面数据信息进行偏移处理。
具体来说，根据确定的准确的偏移速度，采用偏移技术对探地雷达的响应剖面数据信息进行偏移处理，即可实现最佳的偏移效果。
实施本发明实施例，通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
实施例五
如图5所示，图5是本发明可选实施例提供的一种雷达偏移处理方法的流程示意图，包括：
步骤s51：获取探地雷达的响应剖面数据信息，所述响应剖面数据信息包括目标回波双曲线；
步骤s52：根据所述响应剖面数据信息，生成双曲线数学模型；
步骤s53：获取所述目标回波双曲线的双曲线坐标值；
步骤s54：根据所述双曲线数学模型，将所述双曲线坐标值拟合成双曲线方程；
步骤s55：根据所述双曲线方程，确定所述响应剖面数据信息的偏移速度；
步骤s56：将所述响应剖面数据信息进行一维傅里叶变换，生成与所述目标回波双曲线的时间域数据信息对应的第一频率域数据信息，所述第一频率域数据信息包括第一正频率数据信息和负频率数据信息；
步骤s57：将所述第一正频率数据信息进行延拓，生成第二正频率数据信息；
具体来说，将第一正频率数据信息进行延拓，是为了将响应剖面数据信息通过反向运算转至观测线以下，即把剖面中的记录的反射点转换成实际反射点。需要说明的是，为了避免在偏移剖面中出现假同相轴情况，可以将第一正频率数据信息进行插值，使记录道的长度增加一倍。
步骤s58：将所述负频率数据信息与所述第二正频率数据信息进行叠加，生成第二频率域数据信息；
步骤s59：将所述第二频率域数据信息进行两次一维傅里叶反变换。
实施本发明实施例，通过直接获取探地雷达的响应剖面数据信息，提高了响应剖面数据信息的准确性，同时根据准确的双曲线数学模型，将双曲线坐标值拟合成双曲线方程，通过双曲线方程确定响应剖面数据信息的偏移速度，操作简便，提高偏移速度的准确性，从而提高探地雷达响应剖面数据信息的偏移效果。
实施例六
本发明第六实施例提供了一种存储介质，存储介质存储计算机指令，当计算机执行计算机指令时，用于执行如前所述的雷达偏移速度确定方法或如前所述的雷达偏移处理方法的所有步骤。
实施例七
如图6所示，图6是本发明第七实施例提供的一种执行雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的电子设备的硬件结构示意图，其主要包括：至少一个处理器61；以及，与至少一个处理器61通信连接的存储器62；其中，所述存储器62存储有可被一个处理器61执行的指令，指令被至少一个处理器61执行，以使至少一个处理器61能够执行如图1-图5所示的方法流程。
执行雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的电子设备还可以包括：输入装置63和输出装置64。
处理器61、存储器62、输入装置63及输出装置64可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器62作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法对应的程序指令/模块，例如，图1-图5所示的方法流程。处理器61通过运行存储在存储器62中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法。
存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置63可接收输入的用户点击，以及产生与雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置64可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在存储器62中，当被一个或者多个处理器61运行时，执行上述任意方法实施例中的雷达偏移速度确定方法或雷达偏移处理方法。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于:
(1)电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)又称“行车电脑”、“车载电脑”等。主要由微处理器(cpu)、存储器(rom、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
(2)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iphone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(3)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：pda、mid和umpc设备等。
(4)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如ipod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(5)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(6)其他具有数据交互功能的电子装置。
此外，上述的存储器62中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件服务器的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。