探地雷达在探测岩溶中的应用

介绍了探地雷达的基本原理,总结出雷达波在不同介质中的传播特性。并通过工程实例证明了探地雷达探测岩溶的可行性和有效性。     

探地雷达技术在岩溶探测中的应用

以黄河万家寨库区右岸岩溶探测为例,论述了雷达探测方法的技术及其工作原理,并结合岩溶探测实例,分析了岩溶地质现象所产生的雷达波场异常的空间展布特征,划定了该测区溶洞、溶蚀裂缝等岩溶地质异常的空间展布范围,验证结果表明:探地雷达技术在浅层岩溶探测中的有效性.     

探地雷达在中央粮库工程勘察中的应用

探地雷达是一种重要的浅层勘探地球物理勘察方法,从探地雷达应用的地球物理应用前提出发,详细阐述了探地雷达实测工作中测量方式、天线频率、采样率及时窗等工作参数的选取;归纳总结了雷达波的反射规律,分析了可能导致雷达资料误解释的绕射波及解决方案,并以中央储备粮益阳直属库北栋仓库纵测线3为例,说明了探地雷达勘察效果.     

复频探地雷达在未爆弹探测中的应用

使用搭载200&400 MHz复合天线的LTD系列探地雷达,对埋设的未爆弹进行探测试验,并运用克希霍夫积分偏移法及三维插值算法对探地雷达数据进行三维成像。试验结果能准确地反映出浅埋未爆弹的位置信息,可指导排爆人员进行精确的开挖及排除。     

探地雷达在地下考古遗存探测中的实验与应用

近年来,探地雷达被越来越多地应用于考古探查中。由于反演多解性问题的存在,雷达图像上的异常既可能是考古目标引起的,也可能是由于地下环境介质的不连续性引起的,所以探究不同类型的考古遗存在探地雷达图像上的典型异常响应,有助于准确识别雷达图像上的“真”异常,剔除一些“假”异常。首先,本文基于西北干旱-半干旱区文物埋藏环境,在河北省怀来县遥感综合试验站试验区设计实施了地下目标体探地雷达探测实验,分析了不同材质的小尺度目标体及夯土结构在探地雷达图像上的响应特征;然后,进一步将探地雷达应用于悬泉置遗址地下城墙基址的探测,对城墙在雷达图像上的响应特征进行了分析。实践表明,探地雷达技术在埋藏浅、小尺度、物性差异不大的考古探查中具有很好的效果,得到并解释了点状、线状、面状等不同考古目标体在探地雷达图像上的响应规律。     

探地雷达在土地整治道路工程验收中的应用研究

道路验收工作中,厚度、压实度等工程参数常常是验收工作中的重要指标,基于探地雷达的道路工程质量检测技术在土地整治项目区的道路验收中可以达到无损、快速和准确。研究采用pulse EKKO PRO 1000型探地雷达,使用剖面法对道路工程混凝土路面进行雷达探测,结合现场钻孔取心进行电磁波速度修正,经过校正、增益、背景去噪、反褶积等多项预处理,有效抑制噪声,提高分辨力,最后根据相应的电磁波传播速度值完成厚度分析工作,获得不同设计标准的道路工程面层与基层的厚度结构与路面的均匀度情况。结果表明,探地雷达对道路厚度结构探测最大相对误差不超过1.43%,标准差介于0.08~0.66之间,可见其准确度超越了传统方法,精度可靠;经处理后雷达图像清晰,可同步了解道路面层与基层的介质均匀度情况,其中面层厚度起伏不大,个别路段基层压实不充分,厚度不均。符合设计标准与验收要求,为土地整治道路工程的验收与质量评价工作提供有效的帮助。     

基于探地雷达与GIS集成技术的人防工程中地下管线探测方法

<正>地下管线是城市设施的组成部分,也是人防工程设的重要内容,为人们的生活、生产有效运行提供基础保障。由于管线长期深埋于地下,受土层内阴暗、潮湿与荷载等环境影响,破损概率大,一旦地下管线破损,将对区域范围内的生活、生产产生一定影响,严重时威胁人民群众的生命安全。因此,研究一种有效的地下管线探测技术,及时发现地下管线的安全隐患具有重要意义。     

探地雷达薄层信号的谱反演算法

为了从多层介质的探地雷达回波数据中提取薄层的位置和厚度信息,推导和验证了在频率域内实现的谱反演算法。该算法给出了各反射面的广义反射系数,并建立了用于联系反射系数序列频谱和薄层参数的代价函数并进行反演。仿真结果表明,对于厚度小于调谐厚度的薄层,该算法也可以进行准确反演,从而提高了对于薄层的分辨能力。     

基于包络检波和STFT谱分析的探地雷达土壤分层信息识别

土壤分层信息,特别是表土层结构,对土地生产力具有重要影响,是评价土壤质量的一个重要指标。为了快速、准确地获取土壤分层信息,本文利用探地雷达对分层土壤进行了回波信号采集,并分别在时域和频域分析土壤层位置和层厚信息。首先在信号预处理的基础上,借助包络检波方法确定在土壤分层界面在时域上的位置;然后获取电磁波速度,得到土壤分层厚度。考虑到土壤介电常数与电磁波在土壤中传播速度的相关性,采用短时傅里叶变换方法（Short-time Fourier Transform,STFT）获取各土壤层时频域特征值,并利用回归分析建立特征值与介电常数之间的数学关系,实现对各土壤层的介电常数估算,从而计算出电磁波传播速度,进而确定土壤各层厚度。为验证算法的有效性,分别对理想模拟实验环境和农田环境进行了探地雷达实验,结果表明利用包络检波对探地雷达回波信息进行分析,土壤层检出率达到94.5%,借助STFT谱分析进行探地雷达回波速度估计,对于70 cm深度以上土层厚度计算误差大都保持在10%以下,但随着土壤深度的增加,误差变大。总体来说,本方法能有效识别浅层土壤的分层信息,可应用于实际生产中耕层厚度的估测。     

综合物探方法在不良地质体勘察中的应用

讨论了运用综合物探方法在不良地质体勘察中的应用效果。并在采用多种物探方法进行试验的基础上,考虑其经济技术合理性,从各方法技术的特点出发,提出了恰当的方法技术组合和施工程序。     

地下探测技术在潍坊地下输油管道中的应用

地下输油管道是国家经济发展的基础,是维持城乡正常运转的大动脉,为满足输油管道日常管理的需要,避免居民生活和国家财产损失,需及时提供准确、现实的管道探测成果.该文结合潍坊地下输油管道的实际探测工作,对探测仪器在实际工作中常遇到的近距离并行和交叉管道、管道防腐层破坏、非金属管道和高干扰区域等难题,进行了探讨和总结.     

拟合法改正南极泄露误差最佳外扩边界的确定及其应用

以GRACE CSR Mascon为模拟数据,讨论边界外扩及外扩范围内海洋信号对拟合法改正南极泄露误差的影响。实验表明,仅考虑南极信号泄露时,拟合边界至少为南极海岸线外扩300 km;当考虑外扩范围内的海洋信号对南极质量变化及其空间分布的影响时,最佳拟合边界为海岸线外扩100 km。采用最佳外扩边界线利用拟合法估算的CSR RL05时变重力场模型的南极质量变化速率为-178.61 Gt/a,其质量变化空间分布与Mascon模型一致性较好。     

Placement Optimization Method of FPSO Gas Detectors Based on Leakage Risk

As the first step of the fire/gas-detection systems of floating production storage and offloading(FPSO)units is to iden-tify leakage accidents,gas detectors play an important role in controlling the leakage risk.To improve the leakage scenario detection rate and reduce the cumulative risk value,this paper presents an optimization method of the gas detector placement.The probability density distribution and cumulative probability density distribution of the leakage source variables and environmental variables were calculated based on the Offshore Reliability Data and the statistical data of the relevant leakage variables.A potential leakage sce-nario set was constructed using Latin hypercube sampling.The typical FPSO leakage scenarios were analyzed through computational fluid dynamics(CFD),and the impacts of different parameters on the leakage were addressed.A series of detectors was deployed according to the simulation results.The minimization of the product of effective detection time and gas leakage volume was the risk optimization objective,and the location and number of detectors were taken as decision variables.A greedy extraction heuristic algo-rithm was used to solve the optimization problem.The results show that the optimized placement had a better monitoring effect on the leakage scenario.     

多层次灰色综合评价法在管道风险评价中的应用

通过对影响管道安全运行的第三方损坏、腐蚀、制造与施工缺陷、地质灾害、误操作、后果六大类风险指标进行综合分析,基于灰色系统理论,建立了多层次灰色综合评价法管道风险评价模型。以某长输原油管道进行了实例分析,结果表明该模型能够处理多因素、多层次的综合评价问题,评价结果能够反映管道当前面临的主要风险。该模型能够有效避免传统打分法由于分数直接相加可能造成的风险遮蔽现象,具有较好的准确性与实用性。      

GPSRTK 配合GPRS通讯模块在管线测量中的应用

通过对比GPSRTK常规PDL电台与GPRS通讯模块在外业测量过程中效果,并从施工组织、生产效率与精度评定等方面进行比较,证实GPS测量技术具有快捷、精确、操作简便等优点,因而在长距离输油管道中线测量中,应用GPSRTK配合GPRS通讯模块的方法,可以取得提高作业效率及节省外业测量费用等效果。     

自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法研究及应用

大范围自然灾害调查,涉及区域环境差异大,数据获取方式多样,参与人员多,各级汇总成果中存在一些异常调查单元,需要人工判读其合理性,但单纯依靠人工从海量数据中有效识别异常是不现实的。本文设计了一种自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法,综合运用离群检测方法和空间数据挖掘算法,分别进行异常值和异常空间分布模式检测,能够从海量调查数据中快速提取各级尺度的异常值和异常调查单元,支撑人工判读工作。将该方法应用于全国山洪灾害调查评价汇总数据的审核中,以全国历史山洪灾害点和防治区乡镇面积审核为例,分别快速提取了县乡两级区划中的山洪灾害点密度异常单元和面积值异常的乡镇单元,通过对检测结果进行分析,发现是填报口径不一致、单位错误、记录重复等原因造成的。最后分析了该方法在大范围自然灾害调查中的适用条件和方法。     

城市地下管线信息系统的建立与应用

本文以广州市建立综合性地下管线信息系统为背景,针对中国城市地下管线勘测与管理的现状,提出了地下管线普查与信息系统建立的实施流程,强调了数据源保证、标准化质量监控、实时更新等关键技术问题.实现了“普查成图与监理入库相结合、全面普查与竣工测量相结合、规划审批与现状信息相结合”的建立具有空间决策支持系统或专家系统雏形的综合性管线信息系统模式,该模式适用于管线历史资料不完整、精度不高的发展中国家的广大城市.     

考虑地理距离的复杂网络社区挖掘算法

复杂网络具有社区结构的性质,即社区内节点的连接比社区间的连接更为紧密。目前,具有复杂网络拓扑结构的社区挖掘算法已有很多,但在很多地理空间的复杂网络中节点间的紧密度,不仅与其连接关系有关,同时与它们之间的距离有关。因此,本文提出将节点间的地理距离考虑到社区挖掘的过程中,修改基于模块度增量矩阵的Newman快速算法(简称CNM算法),将1 din(jd为节点i与节点j之间的距离)作为边权,对加权网络进行社区挖掘,从而发现既相互联系紧密又在地理空间上相互接近的社区。最后,本文用国内航线网络作为实例,将算法用于挖掘航线网络中城市的社区结构,得到10个在航线网络中联系紧密且在空间分布上具有一定地域性的城市社区,与我国的主要经济区域分布比较一致。本算法考虑地理相关性和连接紧密性,较好地识别出空间网络的社区结构。     

面向对象的特色农作物种植遥感调查方法研究

宁夏自治区具有土地、光能、引黄灌溉等优势,为宁夏特色农作物（硒砂瓜、枸杞、大枣）的生长提供了先天条件。快速准确地获取特色农作物的种植信息不仅是宁夏特色农作物监测、估产和灾害评估的重要依据,同时也是分析特色农作物结构分布变化和评价区域特色农业生产影响的重要凭证。近年来,随着航天技术和卫星传感器的不断发展,越来越多的学者将遥感技术运用到农作物种植信息的提取研究中。但是传统的遥感调查模型都是基于中低分辨遥感数据建立的,对于新的高分数据没有完备的信息提取模型。此外,基于GF-1遥感影像对类似宁夏特色农作物（硒砂瓜、枸杞、大枣）的信息提取研究相对较少,决策条件和分类模型的选择也难以满足高分农业的需求。基于此,本文利用国产GF-1 PMS遥感影像,在分析3类特色农作物光谱特征和纹理特征的基础上,建立了面向对象的支持向量机（SVM）分类模型,总体分类精度达到94.94%,Kappa系数为0.9174。同时将分类结果与传统的SVM分类结果相比较,研究发现面向对象的SVM模型的精度更高,效果最好,纹理信息的引入使光谱特征差异较小的枸杞和大枣更容易区分,有效降低了模型错分和漏分误差,改善了模型分类结果。研究结果为实现宁夏特色农作物的快速自动化提取提供了有效途径,也为开展农作物承保和受灾定损评估体系建设提供技术支撑。