一种浅层土壤污染快速调查定位方法及系统技术方案

本发明专利技术属于土壤污染调查领域，提供了一种浅层土壤污染快速调查定位方法及系统，包括在调查区域规划校准测线和常规测线，先对校准测线分别用高密度电阻率法和电磁法进行采集，再对常规测线采用电磁法进行采集；根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程；利用获得的校准方程对常规测线采集数据进行处理，对校准后的常规测线采集数据进行反演，获得地下介质电阻率；将调查区域的地下介质电阻率与对应的地下介质电阻率正常值进行比较，根据比较结果判断调查区域的污染范围和污染程度；本发明专利技术具有工作高效、原位无损及测量范围广等优势，为及时开展污染治理和场地开发提供保障。展污染治理和场地开发提供保障。展污染治理和场地开发提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种浅层土壤污染快速调查定位方法及系统


[0001]本专利技术属于土壤污染调查
，具体涉及一种浅层土壤污染快速调查定位方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]近年来，随着社会经济的快速发展和人类生产活动的加剧，致使土壤污染日益严重和普遍。土壤污染已经成为危害人类健康以及环境安全的重大问题。
[0004]传统的土壤污染调查方法，多是基于一定密度分布的钻孔，进行直接取样分析、化验、监测，一般成本较高，在钻井过程中存在污染物垂直扩散的风险，并且采集信息在时间及空间上不连续，精度范围有限。另外，电法勘探也越来越多的应用到污染地块调查当中，如高密度电阻率法和电磁法等。其中高密度电阻率法能够准确的描绘出地下电阻率分布情况，并根据电阻率进行污染区域判断，针对突发性的污染事件，在大范围场地进行快速调查定位时，因为工序本身和对污染场地的条件限制，往往不能很好的满足要求；电磁法能够实现大范围场地浅层土壤的快速调查，但是往往只能得到污染物的大致范围，无法做到准确定位，这样极大的限制了电磁法的直接应用。
[0005]也就是说，现有的土壤污染调查方法对于突发性浅层土壤污染不能够快速、准确调查，也不能够快速、非侵入、全方位的查明污染的分布范围。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种浅层土壤污染快速调查定位方法及系统，本专利技术在利用电磁法对浅层土壤快速调查的基础上，结合高密度电阻率法对地下电阻率分布准确刻画的优点，实现对突发性浅层土壤污染快速、准确的调查定位。该方法具有工作高效、原位无损及测量范围广等优势，为及时开展污染治理和场地开发提供保障。
[0007]根据一些实施例，本专利技术的第一方案提供了一种浅层土壤污染快速调查定位方法，采用如下技术方案：
[0008]一种浅层土壤污染快速调查定位方法，包括：
[0009]在调查区域规划校准测线和常规测线，先对校准测线分别用高密度电阻率法和电磁法进行采集，再对常规测线采用电磁法进行采集；
[0010]根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程；
[0011]利用获得的校准方程对常规测线采集数据进行处理，对校准后的常规测线采集数据进行反演，获得地下介质电阻率；
[0012]将调查区域的地下介质电阻率与对应的地下介质电阻率正常值进行比较，根据比较结果判断调查区域的污染范围和污染程度。
[0013]进一步地，所述校准测线是为结合高密度电阻率法对电磁法进行校准而规划，为常规测线之外的一条位于测区内的全新测线；所述常规测线为电磁法测量路线，布满整个测区。
[0014]进一步地，对校准测线进行数据采集时，电磁法测量和高密度电阻率法测量不同时进行，电磁法测量应采取手动点测模式，在每2个电极中间进行数据采集，或者采用连续采集模式，根据行进速度设定采集频率；
[0015]对常规测线进行数据采集时，采用连续采集模式，根据行进速度调整采集频率。
[0016]进一步地，所述根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程，包括：
[0017]根据校准测线的高密度电阻率法采集数据进行反演，得到测量断面的电阻率分布；
[0018]基于测量断面的电阻率分布，进行电磁感应的正演，得到与电磁感应设备采集格式相同的视电导率；
[0019]基于所述视电导率进行线性回归分析，利用最小二乘法求出参数a和b，得出线性校准方程。
[0020]进一步地，基于测量断面的电阻率分布，进行电磁感应的正演，得到与电磁感应设备采集格式相同的视电导率，具体为：
[0021][0022][0023]其中，H
s
为电磁感应仪器发射线圈产生的初级电磁场，H
p
为初级电磁场在地下产生的涡流，进而感应出的次级电磁场，J0和J1分别是0阶和1阶贝塞尔函数，λ是径向波数，s是归一化的测量深度，R0为反射因子，反射因子取决于每一层的厚度和该层的电导率值，从第N+1层递归获得，其中R
N+1
＝0,
[0024][0025][0026]其中，i为虚数单位，f为电磁感应设备工作频率，μ0为真空磁导率，σ
ERT
(h
n
)是一个和地层厚度h
n
有关的函数，R0通过假设第0层为空气，电导率值为0mS/m获得，R
n
是第n层的反射系数，Γ
n+1
是第n+1层的等效阻抗值。
[0027]进一步地，基于所述视电导率进行线性回归分析，利用最小二乘法求出参数a和b，得出线性校准方程，具体为：
[0028]σ
ERT
＝a
×
σ
EM
+b
[0029]其中，σ
ERT
为高密度电阻率法经正演后得到的视电导率值，σ
EM
为电磁法得到的视电
导率值。
[0030]进一步地，调查区域的地下介质电阻率与对应的地下介质电阻率正常值相比较，根据其变化率来寻找污染区域并判断污染程度，其变化率计算公式为：
[0031][0032]其中，ρ
c
是调查区域的地下介质电阻率相对于对应地层类型的地下介质电阻率正常值的变化率；ρ
i
是调查区域的地下介质电阻率，单位为ohmm；ρ
s
是对应地层类型的地下介质电阻率正常值，单位为ohmm。
[0033]根据一些实施例，本专利技术的第二方案提供了一种浅层土壤污染快速调查定位系统，采用如下技术方案：
[0034]一种浅层土壤污染快速调查定位系统，包括：
[0035]数据采集模块，被配置为在调查区域规划校准测线和常规测线，先对校准测线分别用高密度电阻率法和电磁法进行采集，再对常规测线采用电磁法进行采集；
[0036]校准方程构建模块，被配置为根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程；
[0037]数据校准模块，被配置为利用获得的校准方程对常规测线采集数据进行处理，对校准后的常规测线采集数据进行反演，获得地下介质电阻率；
[0038]土壤污染确定模块，被配置为将调查区域的地下介质电阻率与对应的地下介质电阻率正常值进行比较，根据比较结果判断调查区域的污染范围和污染程度。
[0039]根据一些实施例，本专利技术的第三方案提供了一种计算机可读存储介质。
[0040]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一个方面所述的一种浅层土壤污染快速调查定位方法中的步骤。
[0041]根据一些实施例，本专利技术的第四方案提供了一种计算机设备。
[0042]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅层土壤污染快速调查定位方法，其特征在于，包括：在调查区域规划校准测线和常规测线，先对校准测线分别用高密度电阻率法和电磁法进行采集，再对常规测线采用电磁法进行采集；根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程；利用获得的校准方程对常规测线采集数据进行处理，对校准后的常规测线采集数据进行反演，获得地下介质电阻率；将调查区域的地下介质电阻率与对应的地下介质电阻率正常值进行比较，根据比较结果判断调查区域的污染范围和污染程度。2.如权利要求1所述的一种浅层土壤污染快速调查定位方法，其特征在于，所述校准测线是为结合高密度电阻率法对电磁法进行校准而规划，为常规测线之外的一条位于测区内的全新测线；所述常规测线为电磁法测量路线，布满整个测区。3.如权利要求1所述的一种浅层土壤污染快速调查定位方法，其特征在于，对校准测线进行数据采集时，电磁法测量和高密度电阻率法测量不同时进行，电磁法测量应采取手动点测模式，在每2个电极中间进行数据采集，或者采用连续采集模式，根据行进速度设定采集频率；对常规测线进行数据采集时，采用连续采集模式，根据行进速度调整采集频率。4.如权利要求1所述的一种浅层土壤污染快速调查定位方法，其特征在于，所述根据校准测线的采集数据，利用高密度电阻率法对电磁法进行数据校准，得到校准方程，包括：根据校准测线的高密度电阻率法采集数据进行反演，得到测量断面的电阻率分布；基于测量断面的电阻率分布，进行电磁感应的正演，得到与电磁感应设备采集格式相同的视电导率；基于所述视电导率进行线性回归分析，利用最小二乘法求出参数a和b，得出线性校准方程。5.如权利要求4所述的一种浅层土壤污染快速调查定位方法，其特征在于，基于测量断面的电阻率分布，进行电磁感应的正演，得到与电磁感应设备采集格式相同的视电导率，具体为：体为：其中，H
s
为电磁感应仪器发射线圈产生的初级电磁场，H
p
为初级电磁场在地下产生的涡流，进而感应出的次级电磁场，J0和J1分别是0阶和1阶贝塞尔函数，λ是径向波数，s是归一化的测量深度，R0为反射因子，反射因子取决于每一层的厚度和该层的电导率值，从第N+1层递归获得，其中R
N+1
＝0,
其中，i为虚数单位，f为电磁感应设备工作频率，μ0为真空磁导率，σ
ERT
(h
n
)是一个和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家铭，毛德强，郭丽莉，李书鹏，郑传鹏，孟健，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：