radon变换在gpr数据处理中的应用

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1、同济大学海洋与地球科学学院硕士学位论文Radon变换在GPR数据处理中的应用姓名：张昊申请学位级别：硕士专业：固体地球物理学指导教师：吴健生20050201摘要随着现代电子技术和数据处理手段的发展以及应用，探地雷达的应用范围已经覆盖到了考古、矿产资源勘探、岩土勘查、无损检测及工程建筑物结构调查等诸多领域，为经济建设做出了巨大贡献。但是随着探地雷达的广泛应用，应用环境的复杂化使得探地雷达剖面中的干扰也变得越来越复杂。旁侧影响、“X’’形干扰等线性干扰使得原有的处理方法已经力不从心，研究新的处理方法就变得非常必要。本文所研究的就是使用Radon变换消除这些线性干扰的

2、方法。Radon变换由奥地利数学家J．Radon于1917年提出来的。作为积分几何学的基石，它为图像重构(层析成像)提供了一个统一的数学基础，已被广泛应用于物理、医学、天文、分子生物、材料科学、核磁共振、无损检测、地球物理等方面。Radon变换的实质是沿直线簇积分(或者累加)，即使含有较高水平的背景噪声，原始数据中的线性特征仍然会因此而在Radon变换结果中被突出显示。根据这一特点，通过对积分Radon变换各种属性的分析，本文提出了将Radon变换应用于GPR数据来消除线性干扰思路。但是通过对真正应用于数据处理的离散Radon变换进行分析后发现，原来的思路中直接

3、从Radon变换结果中提取目标能量进行反变换的做法缺乏可行性，原来的思路必须进行修改才能应用。通过对水平线性同相轴经离散Radon变换后数据的特征深入研究，建立了水平线性同相轴的振幅大小以及波形曲线与变换结果中心条带数据之间的关系。通过对这种关系的拓展和应用，提出了改进的离散Radon变换消除线性同相轴的方法。通过一系列的模型试验和对实际资料的处理，验证了方法的可行性和有效性。并在这一过程中探讨了方法的适用条件和应用范围，并将其处理范围进行了拓展。最后使用混合编程的方法，将研究成果封装嵌入到原有的处理程序中，实现的研究成果的实用化。关键词：探地雷达,Radon变

4、换，线性同相轴AbstractWiththedevelopingofmodemelectronictechniquesanddataprocessingmethods，theGroundPenetratingRadars(GPR)havebeenwidelyusedinmanyfields，suchasarchaeologizing，resourceexploringetc，whichhavebroughtgreatbenefittoUS．ButtheapplyingenvironmentsofGPRhavebecomemoreandmorecomplexwit

5、hthewidelyusingofGPR．TheSidewardinfluences．tcX”interferencesandotherlinearinterferenceshavemadetheoriginalprocessingmethodsbecomeunfit，anditiSnecessarytodevelopthenewones．RadontransformisbroughtoutbyJ．Radon，anAustrianmathematician．inI917．Asthefootstoneofintegralgeometry,Radontransfor

6、mprovidesacommonmathematicalbasefortomographyandiswidelyuseinphysics，medicineandotherfields．FortheessentialofRadontransformisintegratingalongbeelines，evenunderthehighnoisecondition，thelinearcharacterinthedatastillwillbecomemoreobviousinthecalculatingresult．Accordingtoit，anewideaofrem

7、ovingthelineareventformGPRprofilebyRadontransformisbroughtup．ButaftercarefullvanalysingonthediscreteRadontransform，itisfoundthatgettinglineareventsintheradontransformresultdirectlyisinfeasibleandtheideamustbemodified．Withthein—depthstudyontheacliniclineareventsandtheirsRadontranformr

8、esuIts．there