[发明专利]一种基于空地一体化的垃圾填埋场无损扫描的方法及系统

权利要求书

1.一种基于空地一体化的垃圾填埋场无损扫描系统，包括航空摄影模块、控制点测量模块、第一数据处理模块、物理勘探测线布设模块、垃圾填埋场探测模块、以及第二数据处理模块，其特征在于，

航空摄影模块用于根据垃圾填埋场用地红线图操纵航摄无人机进行航空飞行摄影，以获得航摄像片，并将获得的航摄像片传送给控制点测量模块和第一数据处理模块；

控制点测量模块用于根据来自航空摄影模块的航摄像片在垃圾填埋场的范围内选取适合测量的地面控制点，并操纵实时动态差分卫星定位系统对选取的地面控制点进行测量，以获取其三维坐标，并将获取的地面控制点的三维坐标传送给第一数据处理模块；其中选取适合测量的地面控制点包括应满足：控制点的目标影像应清晰；布设的控制点能应用于不同像片；控制点与像片边缘的距离不小于1.5cm，距离像片的各类标志大于1mm；

第一数据处理模块用于根据航空摄影模块传送的航摄像片和控制点测量模块传送的地面控制点的三维坐标并使用全数字摄影测量系统得到垃圾填埋场的DEM模型，通过该DEM模型确定垃圾填埋场的表面地形复杂度，并将确定的垃圾填埋场的表面地形复杂度传送到物理勘探测线布设模块；

物理勘探测线布设模块用于根据垃圾填埋场的表面地形复杂度，在垃圾填埋场表面布设多条满足探测要求的物理勘探测线，并将布设好的物理勘探测线传送给垃圾填埋场探测模块；其中物理勘探测线的平均间距是根据以下公式计算：

a＝(x·n/v1)·(x·m/b)

其中a表示探测作业量，b表示物理勘探测线的平均间距，v1表示物理勘探测线布设模块的移动速度，x表示组成子区域的最佳统计单元的边长，m表示整个垃圾填埋场中沿着水平方向的网格的数量，n表示整个垃圾填埋场中沿着竖直方向的网格的数量；

垃圾填埋场探测模块用于沿布设好的物理勘探测线对垃圾填埋场内部构造进行无损扫描探测，并将无损扫描探测数据传送给第二数据处理模块；

第二数据处理模块用于根据垃圾填埋场探测模块传送的无损扫描探测数据，建立关于垃圾填埋场地下构造的三维数据模型，以准确反映垃圾填埋场的相关信息。

2.根据权利要求1所述的垃圾填埋场无损扫描系统，其特征在于，

垃圾填埋场探测模块包括第一物理勘探子模块、第二物理勘探子模块、以及行进子模块；

第一物理勘探子模块用于获取探地雷达数据和雷达数据采集点的三维坐标数据，并将探地雷达数据、以及探地雷达数据采集点的三维坐标数据传送到第二数据处理模块；

行进子模块用于装载第一物理勘探子模块沿着物理勘探测线布设模块所获取的物理勘探测线工作；

第二物理勘探子模块内设高密度电阻率测量仪，用于沿物理勘探测线布设电极，以探测垃圾填埋场的地下电阻率分布，将探测到的电阻率分布数据进行存储，并将电阻率分布数据传送至第二数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的垃圾填埋场无损扫描系统，其特征在于，

第一物理勘探子模块包括卫星定位系统、探地雷达装置、以及可编程控制器；

卫星定位系统用于采集待测点的三维坐标数据，且包括一台卫星定位基站和至少一台卫星定位移动站，卫星定位移动站包括卫星定位移动站天线和卫星定位接收机，卫星定位基站用于接收卫星数据，并将基站坐标和卫星数据传送至卫星定位移动站，卫星定位基站和卫星定位移动站所采集的卫星数据经过解算之后得到待测点的三维坐标数据；

探地雷达装置用于采集探地雷达数据，并包括探地雷达主机和探地雷达天线，卫星定位移动站天线刚性固定于探地雷达天线正上方中心，与探地雷达天线的中心位置水平重合，并与卫星定位接收机相连接；探地雷达天线与雷达主机连接；

可编程控制器用于实现探地雷达和卫星定位移动站之间的同步，同时以固定频率产生脉冲信号，以触发探地雷达和卫星定位系统分别实时采集探地雷达数据、以及探地雷达数据采集点的三维坐标数据，并将采集的探地雷达数据、以及探地雷达数据采集点的三维坐标数据发送到第二数据处理模块；

卫星定位移动站、探地雷达装置和可编程控制器均设置在行进子模块上。