探地雷达属性技术及其在考古调查中的应用研究

发布时间：2017-08-12 20:13

  本文关键词：探地雷达属性技术及其在考古调查中的应用研究

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【摘要】：探地雷达是用高频电磁波来确定介质内部物质分布规律的一种非侵入地球物理方法。目前对探地雷达数据体反射信息的解释更多的是基于解释者的经验,而雷达资料中的大量信息则被浪费。为改进数据解释的质量和效率,从经过数据处理过的2-D剖面以及3-D数据体提取包括振幅与到达时更多可靠的定量化信息,以获取更多地下目标体的细节,显得很有必要。而这个概念在今天是与“属性”的计算与分析有所关联。探地雷达属性技术是通过提取可描述的、定量化的属性特征,刻画地下目标体的结构与物性等信息。属性分析的结果能够增强目的层视觉效应,恰当的雷达属性既能对直接期望的近地表目标体敏感,同时也能反映埋藏环境的特征或性质。 为更好地利用3-D探地雷达数据刻画埋藏的文化遗址及文物目标,了解其埋藏环境,本文研究和开发了一套适用于考古调查的探地雷达属性技术,包括：探地雷达数据处理、属性提取、属性分析和属性优化。明确了属性提取的方法,即：瞬时属性提取、单道时窗属性提取和多道时窗属性提取,以及属性优化的方法和原则。通过在意大利东北部Aquileia考古公园、中国浙江茅山遗址以及云南腾冲南诏古城遗址采集的3-D探地雷达数据,对探地雷达属性如何在城镇遗址中对复杂埋藏环境的考古目标体进行刻画,如何对已知埋藏文物体进行精细成像,以及如何在大遗址调查中对不同考古目标体的识别进行了详细的研究,进而明确了如何在面对不同的考古调查问题时应用探地雷达属性技术刻画和描述地下文化遗址、文物遗存以及相关埋藏环境。 在本文研究过程中,不仅应用了各种振幅类相关属性、相位相关属性、频率相关属性等基于复雷达道提取的属性特征,以反映地下层序和横向变化特征以及物性差异等变化,对埋藏文物体或文化遗存进行精确成像；也应用了基于探地雷达道相似性的相干性,通过计算纵向和横向上局部的波形相似性和突变,来刻画地下小范围内介质的均质性和不均质性。此外,还通过在探地雷达属性体上继续提取新的属性,和多属性叠合分析等新技术的应用,改进了探地雷达数据解释能力,提高了探地雷达对地下目标体的成像能力。
【关键词】：探地雷达 多属性 考古 属性分析 高分辨率
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P631.325;K854
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 目次10-12
• 1 绪论12-23
• 1.1 引言12-14
• 1.2 探地雷达考古进展14-16
• 1.3 探地雷达属性技术进展16-20
• 1.4 本文主要研究内容20-21
• 1.5 本文的创新点21-23
• 2 探地雷达技术简介23-32
• 2.1 探地雷达基本原理24-27
• 2.2 探地雷达野外数据采集及数据处理27-32
• 3 探地雷达属性技术原理32-57
• 3.1 探地雷达属性分类与提取32-34
• 3.2 三瞬属性34-38
• 3.2.1 传统的三瞬属性求取35-36
• 3.2.2 基于小波变换的三瞬属性求取36-38
• 3.3 相干性38-43
• 3.3.1 相干性的方法原理39-41
• 3.3.2 三维相干体的提取41-42
• 3.3.3 三维相干体的主要算法42-43
• 3.4 属性列表43-49
• 3.5 属性优化49-51
• 3.6 时频分析51-57
• 3.6.1 探地雷达属性技术中时频分析的引入51-52
• 3.6.2 短时傅里叶分析和小波变换52-55
• 3.6.3 时频分析时间剖面显示55-57
• 4 研究实例57-96
• 4.1 在古城镇遗址调查中的应用研究——以意大利Aquileia考古遗址调查为例57-77
• 4.1.1 Aquileia考古遗址研究区概况57-59
• 4.1.2 Aquileia考古遗址探地雷达数据采集及数据处理59-62
• 4.1.3 Aquileia考古遗址探地雷达数据属性分析62-75
• 4.1.4 小结75-77
• 4.2 对埋藏文物体的无损检测——以浙江茅山遗址埋藏史前独木舟的探测为例77-84
• 4.2.1 浙江茅山遗址研究区概况77-78
• 4.2.2 探测史前独木舟的探地雷达数据采集和数据处理78-80
• 4.2.3 探地雷达对史前独木舟的2-D成像80-81
• 4.2.4 探地雷达对史前独木舟的3-D成像81-83
• 4.2.5 小结83-84
• 4.3 在大遗址调查中的应用研究——以云南南诏古城遗址调查为例84-96
• 4.3.1 云南南诏古城遗址研究区概况85
• 4.3.2 研究方法85-88
• 4.3.3 不同考古目标体的探地雷达属性分析88-94
• 4.3.4 小结94-96
• 5 结论与展望96-99
• 参考文献99-112
• 作者简历112-114

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黄志义;方云;张新鹏;董庆贺;喻媛;严绍军;;基于探地雷达/红外热成像的地下墓室渗水机理及应用研究[J];科学技术与工程;2014年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 傅磊;机载探地雷达相关技术基础研究[D];吉林大学;2014年

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本文编号：663417