专利名称：一种地下水分布的确定方法
技术领域：
本发明涉及地质探测领域，特别涉及ー种地下水分布的确定方法。
背景技术：
通常在煤矿开采前后，都要对地层结构进行地质探测，其中探測的ー个主要项目，就是确定地下水的分布情況。地质雷达是进行地质探测的主要设备，该设备利用宽带电磁波，通过电磁波在地下介质中的传播机理来实现对地下隐伏目标体的探測。由于地质雷达具有操作简单，探測精度高，无损伤探测等特点，在工程水文地质调查和工程质量检测等方面具有广泛应用。目前地质雷达探測技术在资料处理上的主要方法是采用直接解释的方法，也就是 通过对地质雷达探測的原始资料作一些放大、滤波、叠加等简单处理后，根据雷达反射信号的外观特征，如反射強弱，相位特征，同向轴的变化特征等等信息，直接对反射信号作出定性和定量解释。由于煤矿开采，会造成地层塌陷，破坏了第四系地层结构，造成地表水的流失及变化，如果采用直接解释方法，无法得到第四系地层中水的分布情况，即无法获得地下水分布情況。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供ー种地下水分布的确定方法，该方法能够获得第四系地层中水的分布情况。为达到上述目的，本发明的这种地下水分布的确定方法，包括如下步骤A、对采集到的第四系地层结构的地质雷达数据进行去除干扰信号处理；B、对去除了干扰信号的地质雷达数据，计算低频信号能量占有率，获得含水属性数据；C、对含水属性数据进行剖面成像处理，显示地下水分布情況。较佳地，步骤A所述去除干扰信号处理包括Al、将采集到的地质雷达数据进行偏移校正，去除仪器自身的信号漂移噪声；A2、对漂移校正后的曲线进行小波变换，对高频噪声信号进行压制；A3、对小波变换后的信号进行低切滤波，切除信号直流分量的干扰。较佳地，所述步骤Al所述去除仪器自身的信号漂移噪声包括AU、计算地质雷达数据中每个点的漂移參数；A12、将地质雷达数据中原始信号所有点的漂移參数连接成漂移曲线；A13、将原始信号与漂移曲线相减，形成漂移校正后曲线。较佳地，步骤All所述漂移參数的计算方法为以位于漂移校正后曲线中间的一个预设点为中心，建立ー个由101个样点组成的窗ロ，对窗口内所有原始信号数据求平均值作为该样点的漂移參数。
较佳地,所述步骤A2中，选取Moret小波函数,尺度參数为2,进行小波变换。较佳地，所述步骤A3中，低切滤波參数为20MHz。较佳地，所述 步骤B包括BI、对去除干扰信号后的地质雷达数据信号进行滚动时间窗求功率谱计算；B2、根据计算出的滚动时间窗求功率谱，计算低频信号能量占有率计算，获得含水属性数据。较佳地，所述步骤BI包括B11、在地质雷达采集数据时间窗口中，对有限离散信号{/㈨丨=—1作自相关
权利要求
1.ー种地下水分布的确定方法，其特征在于，包括如下步骤 A、对采集到的第四系地层结构的地质雷达数据进行去除干扰信号处理； B、对去除了干扰信号的地质雷达数据，计算低频信号能量占有率，获得含水属性数据； C、对含水属性数据进行剖面成像处理，显示地下水分布情況。
2.如权利要求I所述的确定方法，其特征在于步骤A所述去除干扰信号处理包括 Al、将采集到的地质雷达数据进行偏移校正，去除仪器自身的信号漂移噪声； A2、对漂移校正后的曲线进行小波变换，对高频噪声信号进行压制； A3、对小波变换后的信号进行低切滤波，切除信号直流分量的干扰。
3.如权利要求2所述的确定方法，其特征在于所述步骤Al所述去除仪器自身的信号漂移噪声包括 AU、计算地质雷达数据中每个点的漂移參数； A12、将地质雷达数据中原始信号所有点的漂移參数连接成漂移曲线； A13、将原始信号与漂移曲线相减，形成漂移校正后曲线。
4.如权利要求3所述的确定方法，其特征在干步骤All所述漂移參数的计算方法为 以位于漂移校正后曲线中间的ー个预设点为中心，建立ー个由101个样点组成的窗ロ，对窗口内所有原始信号数据求平均值作为该样点的漂移參数。
5.如权利要求2所述的确定方法，其特征在于所述步骤A2中，选取Moret小波函数，尺度參数为2,进行小波变换。
6.如权利要求2所述的确定方法，其特征在于所述步骤A3中，低切滤波參数为20MHzo
7.如权利要求2所述的确定方法，其特征在于所述步骤B包括 BI、对去除干扰信号后的地质雷达数据信号进行滚动时间窗求功率谱计算； B2、根据计算出的滚动时间窗求功率谱，计算低频信号能量占有率计算，获得含水属性数据。
8.如权利要求7所述的确定方法，其特征在于所述步骤BI包括 Biu在地质雷达采集数据时间窗口中，对有限离散信号(/㈨丨=—1作自相关
9.如权利要求7所述的确定方法，其特征在于步骤B2所述计算低频信号能量占有率为计算地质雷达信号天线主频的四分之一以下功率谱能量和天线全部功率谱能量的比值。
10.如权利要求7所述的确定方法，其特征在于所述步骤B进ー步包括B3:对含水属性数据进行ニ维滑动平均，消除其中地质突变点的干扰。
11.如权利要求10所述的确定方法，其特征在于所述对含水属性数据进行ニ维滑动平均为 (0 NI < N2 Ml < M2 其中N1是起始道数，N2是终止道数；M1是起始样点数；M2是终止样点数。
12.如权利要求10所述的确定方法，其特征在于所述步骤C包括 Cl、对含水属性数据进行归ー化处理； C2、进行彩色剖面成像，将归ー化处理后的含水属性数据以位图方式进行显示。
13.如权利要求12所述的确定方法，其特征在于所述步骤C2包括 C21、进行色阶调制，构造8位ニ进制颜色表，共有256个色阶，每ー个颜色对应ー预定范围内的归ー化处理后的含水属性数据； C22、按照C21的色阶进行彩色剖面成像，将归ー化处理后的含水属性数据以位图方式进行显示。
全文摘要
本发明公开了一种地下水分布的确定方法，先对采集到的地质雷达数据进行去除干扰信号处理；再对除了干扰信号的地质雷达数据，计算低频信号能量占有率，获得含水属性数据；最后对含水属性数据进行剖面成像处理，显示地下水分布情况。应用本发明的这种地下水分布的确定方法，不仅能够获得第四系地层中水的分布情况，而且比现有技术直接解释的方法得到的数据更加准确、可靠。
文档编号G01V3/38GK102866429SQ20121013420
公开日2013年1月9日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者扬峰, 崔凡, 邹冠贵, 杨俊哲, 陈苏社 申请人:中国神华能源股份有限公司, 中国矿业大学(北京)