[发明专利]地表介质物的监测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及勘测领域，具体而言，涉及一种地表介质物的监测方法和装置。

背景技术

矿产资源的过度开采容易破坏矿区地下地质结构，引发地表塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面沉降和地面积水等事故，甚至导致矿区透水事故，造成严重的安全隐患甚至人员伤亡。通过对矿区长期、动态的地表介质物监测，对矿区地表介质物进行分析，可及时掌握矿区地质环境的破坏程度，从而针对实际情况制定相应应急处理方案。同时，矿区的地表介质物监测数据可为矿区的规划、治理和发展提供数据支撑，有利于促进矿山地质灾害环境的一体化管理。因此，矿区地表介质物监测是矿区开采和可持续发展的重要组成部分，对预防潜在的地质灾害具有重要意义。

目前，针对矿区地表介质物监测的主要手段有传统的实地踏勘目测、遥感影像和普通雷达仪等，这几种监测方法空间分辨率低、不适合用于对矿区进行快速、准确、大范围的监测；而且需要大量的人力、物力的支持，需要测量人员进入监测区进行野外作业，不仅勘测难度大、效率低下，而且存在安全隐患；台站分布和观测周期受到地形和气候等环境因素的影响大，检测不准确。

针对相关技术中矿区地表介质物的监测分辨率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地表介质物的监测方法和装置，以解决相关技术中矿区地表介质物的监测分辨率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种地表介质物的监测方法。该地表介质物的监测方法包括：获取目标区域的第一地质雷达数据；对目标区域的第一地质雷达数据进行滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据；对目标区域的第二地质雷达数据进行反褶积运算以得到目标区域的剖面图；以及获取剖面图中的地表介质物数据。

进一步地，对目标区域的第一地质雷达数据进行滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据包括：对目标区域的第一地质雷达数据在时间-空间域进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据；或者对第一地质雷达数据在频率-波数域进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，对第一地质雷达数据在时间-空间域进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据包括：对第一地质雷达数据在时间-空间域进行采样以得到第一采样信号；以及通过数字滤波器在时间-空间域对第一采样信号进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，对第一地质雷达数据在频率-波数域进行滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据包括：对第一地质雷达数据在频率-波数域进行采样以得到第二采样信号；以及通过数字滤波器在频率-波数域对第二采样信号进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，对第二地质雷达数据进行反褶积运算以得到所述目标区域的剖面图包括：对第二地质雷达数据进行反褶积运算以得到第三地质雷达数据；以及采用道内技术调整第三地质雷达数据的振幅值以得到目标区域的剖面图。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种地表介质物的监测装置。该地表介质物的监测装置包括：第一获取单元，用于获取目标区域的第一地质雷达数据；滤波单元，用于对第一地质雷达数据进行滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据；运算单元，用于对第二地质雷达数据进行反褶积运算以得到目标区域的剖面图；以及第二获取单元，用于获取剖面图中的地表介质物数据。

进一步地，滤波单元包括：第一滤波模块，用于对第一地质雷达数据在时间-空间域进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据；或者第二滤波模块，用于对第一地质雷达数据在频率-波数域进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，第一滤波模块包括：第一采集子模块，用于对第一地质雷达数据在时间-空间域进行采样以得到第一采样信号；以及第一数字滤波器，用于在时间-空间域对第一采样信号进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，第二滤波模块包括：第二采集子模块，用于对第一地质雷达数据在频率-波数域进行采样以得到第二采样信号；以及第二数字滤波器，用于在频率-波数域对第二采样信号进行二维滤波以得到目标区域的第二地质雷达数据。

进一步地，运算单元包括：运算模块，用于对第二地质雷达数据进行反褶积运算以得到第三地质雷达数据；以及调整模块，用于采用道内技术调整第三地质雷达数据的振幅值以得到目标区域的剖面图。