[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

说明书

本发明公开了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，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。本发明能解决现有开采前的预评估方法所存在的获取数据少、数据误差较大、无法精准探测垃圾填埋场地下情况的技术问题。

技术领域

本发明属于垃圾填埋处理技术领域，更具体地，涉及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。

背景技术

垃圾填埋处理作为目前被多国广泛采用的生活垃圾最终处理办法，具有成本相对低廉，技术操作相对简单、实用性好等优势。

然而，伴随着城市建设的进程，尤其是在人口稠密的地区，土地资源的有限性使垃圾填埋场的使用场地受到限制；同时，考虑到管理不完善及环境污染等因素，如温室气体的排放、有害物质的浸出等，垃圾填埋处理也面临着公众的质疑和反对。针对这些问题，许多国家和地区对于垃圾填埋场采用封场覆盖或清场处理的方式，从而最终将其改造为其他功能的用地，并对垃圾填埋场中的垃圾进行开采、回收和再利用。

在对垃圾填埋场进行开采前，需要对其进行预评估，现有的预评估方式以钻孔取样为主，但其覆盖范围有限，能够获取的数据少，数据误差较大，因此难以精准探测垃圾填埋场地下的情况，进而不利于针对性地制定合理开采方案，并增加了后续开采的施工能耗和风险。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了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，其目的在于，通过对现代地球物理勘探技术及信息技术的组合运用，获取垃圾填埋场地下边界、分层及水分特征和污染情况，从而解决现有开采前的预评估方法所存在的获取数据少、数据误差较大、无法精准探测垃圾填埋场地下情况的技术问题，同时，本发明通过建立垃圾填埋场地下模型，为后续设计合理的开采方案及工序创造了良好的条件。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了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，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。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。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。

优选地，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。

优选地，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)