[发明专利]一种复垦土地浅埋地埋管深度的提取方法

摘要

本发明公开了一种复垦土地浅埋地埋管深度的提取方法，包括：垂直于地埋管分布方向布设探地雷达测线，采用高频探地雷达天线进行探测，获取研究区域的原始雷达图像；建立基于方差统计学的方法，提取地埋管在雷达图像上的目标区域；计算相邻回波信号的相似程度和相关系数，提取管线目标的反射特征曲线的特征点；利用Levenberg‑Marquardt算法，进行特征点的曲线拟合，获取反射特征曲线的顶点；在此基础上，结合地埋管管径，通过最小二乘算法，获取电磁波传播速度，最终可较为准确计算出地埋管的深度。该方法采用基于探地雷达的无损探测技术，可为我国土地复垦、土地整理工程的验收提供一种新方法。

主权项

1.一种复垦土地浅埋地埋管深度的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)布设观测基准线，进行探地雷达探测：在数据采集之前，布设全面覆盖地埋管分布范围的探地雷达探测基准线，探地雷达天线沿测线方向进行探测工作；(2)提取地埋管在雷达图像上的目标区域：对所采集的原始雷达图像进行预处理；在此基础上，建立基于方差统计学的方法，依次计算单个采样道s_j的能量协方差e_j和时间层t_i的能量方差e_i，e_j和e_i分别表示雷达回波信号能量在图像横向和纵向的变化情况，综合e_i、e_j的幅值确定地埋管在雷达图像上的目标区域；(3)提取管线特征曲线的特征点：在确定的目标区域内，以区域内某采样道的回波信号作为参考向量，依次计算各采样道信号与参考向量之间的相似程度，获取出有限时间域上的最大相关系数，并对这些采样点进行重采样，从而提取出管线目标反射特征曲线的特征点集合N(s_i，t_i)；(4)特征点曲线拟合：建立管线目标反射特征曲线的函数表达式，利用Levenberg‑Marquardt算法进行特征点N(s_i，t_i)的曲线拟合，通过多次迭代运算，初次获取管线目标反射特征曲线的顶点坐标(s₀，t₀)；在此基础上，利用拟合系数、调整后的均方差以及拟合特征曲线分布情况，将偏移拟合曲线较大的特征点进行删除，形成进一步优化的特征点集合和顶点坐标(5)地埋管深度计算：根据道间距将转化为平面坐标，结合埋设管线的管径，通过最小二乘原理，计算电磁波在管线上覆土壤中的平均传播速度v，根据公式计算地埋管的深度。