一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法技术

本申请公开了一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法。包括以下步骤：设置至少一个缪子探测器于预设观测点处，采集观测点上的若干缪子信息，重复上述步骤，再采集待测火山的缪子入射角度和与缪子入射角度对应的第二缪子通量；计算缪子衰减通量；获取火山密度结构表格，查找并获取火山密度结构表格中的目标密度长度；由火山等高线分析得到火山地形信息，火山等高线由GP地图功能获取；由火山外形尺寸数值与密度长度计算得到火山结构密度；比较火山结构密度与预设密度阈值，预设密度阈值为火山理论密度数值；若火山结构密度不等于火山理论密度数值，则判断该缪子入射方向上的火山探测地质存在风险，从而实现对火山内部状态的监测。的监测。的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法


[0001]本公开一般涉及探测
，具体涉及一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法。

技术介绍

[0002]地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作，其常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探和磁法勘探等等。
[0003]可是上述方法都显著地限定检查对象，并且在内部状态的析像度和能检测的表层内部的深度上存在界限，例如直流、交流电勘探易受到低电阻率的矿化层及钢筋的干扰，造成探测结果不准确。在核辐射成像检测技术中，X射线成像必须有源且要求光粒子必须具有足够的能量，使光粒子的飞行距离(停止之前在物质中通过的距离)，比检测对象的厚度更长或相同；电子成像电子因为质量太轻，轨迹容易变化，而质子检测因为核反应概率的增大，提高质子能量都无法增大飞行距离，射程有限而且高能量的质子源一般需要大型的粒子加速器来实现，技术较复杂，为此，我们提出一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法有效解决上述问题。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种探测结果准确的基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法，包括以下步骤：
[0006]S1、设置至少一个缪子探测器于预设观测点处，所述预设观测点位于标准火山周围；
[0007]S2、采集观测点上的若干缪子信息，若干所述缪子信息包括缪子入射角度和与缪子入射角度对应的第一缪子通量；
[0008]S3、重复步骤S1和S2，再采集待测火山的缪子入射角度和与缪子入射角度对应的第二缪子通量；
[0009]S4、计算缪子衰减通量，所述缪子衰减通量为同一缪子入射角度上，第一缪子通量与第二缪子通量的差值；
[0010]S5、获取火山密度结构表格，所述表格具有缪子天顶角、缪子通量和密度长度；所述缪子天顶角与所述缪子入射角之和为90度；所述密度长度为已知缪子天顶角和缪子通量下的固定数值；
[0011]S6、获取目标密度长度，所述目标密度长度通过查找所述火山密度结构表格得到；
[0012]S7、获取火山外形尺寸数值，所述火山外形尺寸数值由GPS地图功能获取；
[0013]S8、计算火山结构密度，所述火山结构密度由火山外形尺寸数值与目标密度长度
计算得到；
[0014]S9、比较火山结构密度与预设密度阈值，若所述火山结构密度不等于预设密度阈值，则判断该缪子入射方向上的火山探测地质存在风险；
[0015]根据本申请实施例提供的技术方案，在步骤S4中，根据以下公式计算缪子衰减通量：
[0016]Φ(θ
n
,E)
衰减
＝|Φ
A
‑
Φ
B
|
ꢀꢀꢀ
(1)
[0017]其中，Φ
A
为标准火山的第一缪子通量；Φ
B
为同一缪子入射角度上待测火山的第一缪子通量。
[0018]根据本申请实施例提供的技术方案，在步骤S5中，根据以下公式构建火山密度结构表格：
[0019][0020]θ
n
＝90
°‑
θ
入射
ꢀꢀꢀ
(3)
[0021][0022][0023]其中，E为缪子能量；θ
n
为第n个缪子天顶角；θ
入射
为第n个的缪子入射角度；p1、p2、p3、p4和p5均为参数，所述参数数值分别为：p1＝0.102573，p2＝
‑
0.068287，p3＝0.958633，p4＝0.0407253，p5＝0.817285；X为密度长度；K为比例系数；z为入射粒子的电荷数；Z和A为被入射物质的原子序数和质量数；me为电子质量；W
max
为在入射粒子与被入射物质发生单次碰撞过程中能转移的最大能量，δ(βγ)为电离能量损失的密度效应修正。
[0024]根据本申请实施例提供的技术方案，在步骤S8中，根据以下公式计算火山结构密度：
[0025][0026]其中，L为火山外形尺寸数值；为火山结构密度。
[0027]根据本申请实施例提供的技术方案，还包括构建火山密度结构成像，所述构建火山密度结构成像包括以下步骤：
[0028]获取缪子入射角度和与其对应的火山结构密度，得到火山结构密度分布数据；
[0029]重建空间密度结构；
[0030]对空间密度结构进行三维反演成像，得到火山结构密度成像。
[0031]根据本申请实施例提供的技术方案，所述步骤S1与步骤S2之间还包括以下步骤：
[0032]获取初始缪子信息，所述初始缪子信息由所述缪子探测器采集得到；
[0033]过滤初始缪子信息，得到第一缪子通量。
[0034]综上所述，本技术方案具体地公开了一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法；本申请利用缪子探测器对标准火山与待测火山分别检测并采集缪子信息进行后续数据处理；通过采集数据中每个相同缪子入射角度上的缪子通量，随后计算得出每个缪子入射角度上的缪子衰减通量；将缪子衰减通量与火山密度结构表格中的缪子通量进行对照，查找到处于同一缪子入射角度中的该缪子通量下对应的目标密度长度即可；此时将密度长度与由GPS地图功能所获火山外形尺寸数值进行计算便可得到各个缪子入射方向上的火山结构密度，最后通过将火山结构密度与预设密度阈值进行比较，便可知火山内部结构是否存在风险。
[0035]本申请利用缪子探测器进行数据采集后，通过计算与查表得到密度长度，此时通过密度长度与长度的关系式便可得到火山结构密度，随后与预设密度阈值进行比较，预设密度阈值为根据理论火山密度数值所得，从而进行风险评估；此外，由于缪子的衰减量和穿过物质的密度和长度是正相关的，则可根据缪子衰减通量进行构建火山结构密度结构成像的操作。
附图说明
[0036]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0037]图1为一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法的流程示意图。
[0038]图2为一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法的缪子探测器设置示意图。
[0039]图3为一种服务端的原理框图。
[0040]图中标号：501、CPU；502、ROM；503、RAM；504、总线；505、I/O接口；506、输入部分；507、输出部分；508、存储部分；509、通信部分；510、驱动器；511、可拆卸介质。
具体实施方式
[0041]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置至少一个缪子探测器于预设观测点处，所述预设观测点位于标准火山周围；S2、采集观测点上的若干缪子信息，所述缪子信息包括缪子入射角度和与缪子入射角度对应的第一缪子通量；S3、重复步骤S1和S2，再采集待测火山的缪子入射角度和与缪子入射角度对应的第二缪子通量；S4、计算缪子衰减通量，所述缪子衰减通量为同一缪子入射角度上，第一缪子通量与第二缪子通量的差值；S5、获取火山密度结构表格，所述表格具有缪子天顶角、缪子通量和密度长度；所述缪子天顶角与所述缪子入射角之和为90度；所述密度长度为已知缪子天顶角和缪子通量下的固定数值；S6、获取目标密度长度，所述目标密度长度通过查找所述火山密度结构表格得到；S7、获取火山外形尺寸数值，所述火山外形尺寸数值由GPS地图功能获取；S8、计算火山结构密度，所述火山结构密度由火山外形尺寸数值与目标密度长度计算得到；S9、比较火山结构密度与预设密度阈值，若所述火山结构密度不等于预设密度阈值，则判断该缪子入射方向上的火山探测地质存在风险。2.根据权利要求1所述的一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法，其特征在于，在步骤S4中，根据以下公式计算缪子衰减通量：Φ(θ
n
,E)
衰减
＝|Φ
A
‑
Φ
B
| (1)其中，Φ
A
为标准火山的第一缪子通量；Φ
B
为同一缪子入射角度上待测火山的第二缪子通量。3.根据权利要求2所述的一种基于宇宙线的火山内部状态遥感检测方法，其特征在于，在步骤S5中，根据以下公式构建火山密度结构表格：θ
n
＝90
°‑
θ
入射
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩然，李志伟，程雅苹，李景太，冒鑫，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：