一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法。所述方法包括如下步骤：在地裂缝的一侧挖掘工作剖面；于工作剖面内近地表处，将探地雷达对准地裂缝，沿地裂缝的长度从一端至另一端进行扫描，扫描路径平行于地裂缝；然后依次间隔距离，沿工作剖面的深度方向自上而下重复扫描步骤；根据土壤的介电常数，采用探地雷达数据处理软件处理扫描得到的每层电磁波图像，根据每层电磁波图像中的干扰区域判断每层裂缝的两条边界，进而得到每层裂缝的边界位置坐标；然后采用三维图像处理软件生成地裂缝的三维图像，即能获取地裂缝形态的相关数据。本发明专利技术方法可无损的获取包括地裂缝的深度、宽度、体积、表面积等形态信息，对开展裂缝的相关研究工作具有重要意义。

A Ground-Penetrating Radar-Based Method for Obtaining Ground Fissure Morphology

【技术实现步骤摘要】
一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法
本专利技术涉及一种获取地裂缝形态的方法，具体涉及一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法，属于采煤沉陷地土地复垦领域。
技术介绍
由于采煤塌陷所造成的地表土壤和植被破坏问题越来越受到国内外重视，特别是在浅埋煤层等采矿条件下诱发地表裂缝，会直接使地表土壤开裂，加速土壤水分散失，对周围植物根系也可能造成机械损伤。为了研究地裂缝对生态环境的影响，往往需要在室内运用地裂缝模拟装置，研究地裂缝的影响作用。和野外地裂缝相似，模拟地裂缝同样存在深度大，宽度窄的形态特征，导致研究人员获取地裂缝形态信息困难。而目前常用的钢尺丈量方法也仅仅只能粗略测量某处裂缝的深度和宽度信息。对于裂缝的体积、表面积、以及裂缝内部的形态数据难以获取。除此之外，有学者通过向裂缝中灌注石膏浆，等石膏凝固后，开挖出石膏体，然后通过钢尺间接测量裂缝内部的形态。但这种方法会破坏裂缝结构，使得后续无法开展裂缝相关研究。且石膏浆灌注不均匀，无法保证裂缝内部充分填充，特别在灌注细小裂缝时，入渗困难是一项技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法，所述方法可以无损的获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法，包括如下步骤：(1)在地裂缝的一侧挖掘一工作剖面，所述工作剖面平行于所述地裂缝；(2)于所述工作剖面内近地表处，将探地雷达对准所述地裂缝，沿所述地裂缝的长度方向从一端至另一端进行扫描，扫描路径平行于所述地裂缝；然后依次间隔距离，沿所述工作剖面的深度方向自上而下重复所述扫描步骤；(3)在所述工作剖面的另一侧竖直插入一根探测参照物，将所述探地雷达扫描对准所述探测参照物，进行水平扫描；(4)采用探地雷达数据处理软件分析步骤(3)中所述扫描得到的数据，得到电磁波至所述探测参照物的反射时间，进而得到电磁波在土壤中的传播速度，根据式(1)得到土壤的介电常数；

【技术特征摘要】
1.一种基于探地雷达获取地裂缝形态的方法，包括如下步骤：(1)在地裂缝的一侧挖掘一工作剖面，所述工作剖面平行于所述地裂缝；(2)于所述工作剖面内近地表处，将探地雷达对准所述地裂缝，沿所述地裂缝的长度方向从一端至另一端进行扫描，扫描路径平行于所述地裂缝；然后依次间隔距离，沿所述工作剖面的深度方向自上而下重复所述扫描步骤；(3)在所述工作剖面的另一侧竖直插入一根探测参照物，将所述探地雷达扫描对准所述探测参照物，进行水平扫描；(4)采用探地雷达数据处理软件分析步骤(3)中所述扫描得到的数据，得到电磁波至所述探测参照物的反射时间，进而得到电磁波在土壤中的传播速度，根据式(1)得到土壤的介电常数；式(1)中，v表示电磁波在土壤中的传播速度，c表示电磁波在真空中的传播速度，λ表示土壤的介电常数；(5)根据所述土壤的介电常数，采用探地雷达数据处理软件处理步骤(2)中所述扫描得到的每层电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕银丽，张健，彭苏萍，伍越，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11