三维探地雷达的数据处理的方法及装置、三维探地雷达

技术领域

本发明实施例涉及地质探测技术领域，尤其是涉及一种三维探地雷达的数据处理的方法及装置、三维探地雷达。

背景技术

探地雷达是采用天线向探测目标发射高频脉冲电磁波来进行探测的设备。近年来，探地雷达尤其是三维探地雷达的应用越来越多。然而，三维探地雷达的数据按照通道、施工进度分段存放，每段、每个通道存为一个个独立的文件。这些独立文件均不含绝对坐标，外部GPS文件也只是雷达中心轨迹坐标，并不含各个通道和各探测点的坐标。不同厂商的仪器配套的处理解释软件均有自己独立的坐标系统，可以根据需要将这些独立文件调入。但好多仪器系统没有坐标输出的接口。因而导致不同厂商独立文件不能通用。另外不同厂商的三维探地雷达仪器均有自己的内部格式，因此不同厂商的三维探地雷达数据也不能通用。

由此，在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有的三维探地雷达中，用于表示各个探测点对应的位置的文件仅为中心轨迹的文件，无法实现对各个探测点坐标位置的统一管理，且不同厂商仪器之间的坐标、数据文件不能通用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何解决现有的三维探地雷达中，用于表示各个探测点对应的位置的文件仅为中心轨迹的文件，无法实现对各个探测点坐标位置的统一管理，且不同厂商仪器之间的坐标、数据文件不能通用的问题。

针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，包括：

在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；

针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；

将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储；

其中，所述三维探地雷达对所述预设区域探测的过程中，所述三维探地雷达每前进预设距离即对所述预设区域进行探测；所述三维探地雷达每次进行探测时，所述三维探地雷达上的每一通道上用于进行探测的位置即为所述探测点。

可选地，所述在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置，包括：

在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述参考点的经纬度；

将所述经纬度转换为大地坐标，将根据所述大地坐标确定的位置作为所述参考位置。

可选地，所述参考点设置在所述三维探地雷达位于中心位置处的两个通道之间，且所述参考点与位于中心位置处的两个通道的距离相等。

可选地，所述将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储，包括：

将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头，将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

可选地，还包括：

接收到读取预设道号的探测点对所述预设区域进行探测的探测结果的指令后，从所述预设道号对应的探测点的道头内读取探测点的目标位置和相应的探测结果。

第二方面，本发明还提供了一种三维探地雷达，包括设置在所述三维探地雷达上的参考点处的GPS定位模块；

在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，所述GPS定位模块实时获取所述参考点的经纬度，将所述经纬度转换成大地坐标，将所述大地坐标作为所述参考位置；

针对每一探测点，根据预先存储的所述探测点所在的位置相对于所述参考位置的相对位置，计算所述探测点所在的目标位置；

将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头，将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

可选地，还包括：

接收到读取预设道号的探测点对所述预设区域进行探测的探测结果的指令后，按照所述SEG-Y格式输出存储在所述道头内的目标位置和相应的探测结果。

第三方面，本发明还提供了一种三维探地雷达的数据处理的装置，包括：

获取模块，用于在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；

计算模块，用于针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；

存储模块，用于将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储。

可选地，所述获取模块还用于在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述参考点的经纬度；将所述经纬度转换为大地坐标，将根据所述大地坐标确定的位置作为所述参考位置。

可选地，所述参考点设置在所述三维探地雷达位于中心位置处的两个通道之间，且所述参考点与位于中心位置处的两个通道的距离相等。

可选地，所述存储模块还用于将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头，将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

可选地，所述存储模块还用于接收到读取预设道号的探测点对所述预设区域进行探测的探测结果的指令后，从所述预设道号对应的探测点的道头内读取目标位置和相应的探测结果。

第四方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，

所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；

所述通信接口用于该电子设备和三维探地雷达上的参考点的进行定位的设备之间的信息传输；

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如以上任一项所述的方法。

第五方面，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如以上任一项所述的方法。

本发明的实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法及装置、三维探地雷达，该方法在三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取设置在三维探地雷达上的参考点的参考位置，然后根据参考点的参考位置和每一探测点相对于参考点的相对位置，计算出每一探测点的目标位置，将目标位置和目标位置处对预设区域进行探测的探测结果按照预设格式对应的存储起来。该方法中，每一探测点的位置均是通过参考位置和相应的相对位置计算而来，目标位置为同一坐标下的位置，实现了对各个探测点坐标位置的统一管理。另一方面，每一探测点中的目标位置和相应的探测结果均按照预设格式进行存储，从而实现了各个不同仪器、不同软件之间的文件的通用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的三维探地雷达的数据处理的方法的流程示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的三维探地雷达的数据处理的流程示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的三维探地雷达的探测点相对位置的示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的三维探地雷达的数据处理的装置的结构框图；

图5是本发明另一个实施例提供的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本实施例提供的三维探地雷达的数据处理的方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：

101：在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；

102：针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；

103：将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储；

其中，所述三维探地雷达对所述预设区域探测的过程中，所述三维探地雷达每前进预设距离即对所述预设区域进行探测；所述三维探地雷达每次进行探测时，所述三维探地雷达上的每一通道上用于进行探测的位置即为所述探测点。

需要说明的是，本实施例提供的方法由能够执行上述方法的设备执行，例如，能够执行上述方法，且能够与三维探地雷达进行通信的设备执行，本实施例对此不做具体限制。本实施例提供的方法可以用于三维探地雷达。

需要说明的是，参考点是三维探地雷达上的点，通常将参考点选为由三维探地雷达的所有探测点确定的中心位置处。参考位置为参考点对应的位置，参考位置和目标位置通过同一坐标系来表征。例如，参考位置和目标位置均采用大地坐标中的坐标表征，例如，均包含东坐标、北坐标和高程。参考位置和目标位置通过同一坐标系来表征是为了将各个探测点的位置统一在同一坐标系下，实现各个探测点位置坐标的统一管理类。

天线阵列是三维探地雷达上用于探测的部件，在三维探地雷达在拖车的牵引下前进的过程中，每一探测点均对预设区域进行探测，得到探测结果，与此同时，对得到该探测结果的位置进行表征，得到目标位置，将探测结果和目标位置对应的存储起来，当需要知道某一位置的探测结果时，直接根据该位置的坐标定位到目标位置，从而得到该目标位置对应的探测结果。

可理解的是，将目标位置和探测点在目标位置对预设区域进行探测的探测结果对应地存储起来的同时，还可以将该探测点的人为编号(道号)相应地存储起来。将目标位置和探测点在目标位置对预设区域进行探测的探测结果均按照预设格式进行存储，是为了方便对不同仪器的探测数据的统一管理，提高数据的利用率。例如，所述预设格式为SEG-Y格式。

相对位置是每一探测点相对于参考点的位置，当参考点位于三维探地雷达的中心位置时，已知每一探测点与参考点的距离得到相对位置，通过相对位置和参考位置计算目标位置的方法为一几何求解问题，可以参照已知刚性物体中心点的位置，求解刚性物体上其它点的位置的方法求解本实施例中的目标位置。本实施例对比不做具体说明。

本实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，该方法在三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取设置在三维探地雷达上的参考点的参考位置，然后根据参考点的参考位置和每一探测点相对于参考点的相对位置，计算出每一探测点的目标位置，将目标位置和目标位置处对预设区域进行探测的探测结果按照预设格式对应的存储起来。该方法中，每一探测点的位置均是通过参考位置和相应的相对位置计算而来，目标位置为同一坐标下的位置，实现了对各个探测点坐标位置的统一管理。另一方面，每一探测点中的目标位置和相应的探测结果均按照预设格式进行存储，从而实现了不同仪器、不同软件之间的文件的通用。

更进一步地，在上述实施例的基础上，所述在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置，包括：

在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述参考点的经纬度；

将所述经纬度转换为大地坐标，将根据所述大地坐标确定的位置作为所述参考位置。

需要说明的是，获取参考点的经纬度可以通过设置在参考点上的GPS定位模块实现。例如，位于参考点的GPS定位模块实时获取参考点处的经纬度，将该经纬度转换为大地坐标，该大地坐标即为该参考位置。

本实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，该方法将参考点的经纬度转换为大地坐标下的位置，从而将目标位置统一为大地坐标的位置，实现了对位置坐标的统一管理。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述参考点设置在所述三维探地雷达的位于中心位置处的两个通道之间，且所述参考点与位于中心位置处的两个通道的距离相等。

本实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，该方法将参考点设置在三维探地雷达的的中心位置处，便于计算每一探测点相对于参考点的相对位置。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储，包括：

将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头，将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

本实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，该方法对目标位置和探测结果的格式进行了统一，且采用标准的SEG-Y格式进行统一，便于随时调用各个探测点的数据，为不同仪器、不同软件之间的文件的通用提供了便利。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

接收到读取预设道号的探测点对所述预设区域进行探测的探测结果的指令后，从所述预设道号对应的探测点的道头内读取目标位置和相应的探测结果。

本实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的方法，该方法实现三维探地雷达所有探测点的坐标外部定位，并把坐标置入相应探测数据的道头，把置入道头的数据转换为SEG-Y格式，从而实现三维探地雷达数据不同仪器、不同软件之间数据的自由调用。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种三维探地雷达，包括设置在所述三维探地雷达上的参考点处的GPS定位模块；

在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，所述GPS定位模块实时获取所述参考点的经纬度，将所述经纬度转换成大地坐标，将所述大地坐标作为所述参考位置；

针对每一探测点，根据预先存储的所述探测点所在的位置相对于所述参考位置的相对位置，计算所述探测点所在的目标位置；

将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头，将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

接收到读取预设道号的探测点对所述预设区域进行探测的探测结果的指令后，按照所述SEG-Y格式输出存储在所述道头内的目标位置和相应的探测结果。

本实施例提供了一种三维探地雷达，该三维探地雷达在三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取设置在三维探地雷达上的参考点的参考位置，然后根据参考点的参考位置和每一探测点相对于参考点的相对位置，计算出每一探测点的目标位置，将目标位置和目标位置处对预设区域进行探测的探测结果按照预设格式对应的存储起来。该三维探地雷达中，每一探测点的位置均是通过参考位置和相应的相对位置计算而来，目标位置为同一坐标下的位置，实现了对各个探测点坐标位置的统一管理。另一方面，每一探测点中的目标位置和相应的探测结果均按照预设格式进行存储，从而实现了探测点不同仪器、不同软件之间的文件的通用。

作为一种具体的实施例，图2示出了本实施例提供的三维探地雷达的数据处理的流程示意图，参见图2，该处理过程包括：

201：将三维探地雷达中心位置(参考点)的GPS经纬度坐标(参考点的经纬度)，转换为三维探地雷达中心位置的GPS大地坐标(参考位置)。

202：定位程序。根据参考点的参考位置和三维探地雷达上各探测点相对于参考点的相对位置，通过定位程序即可得到每个探测点的大地坐标(目标位置)。

203：针对三维探地雷达所有通道上各探测点的坐标(目标位置)，将各探测点坐标加到各道数据的道头。即将所述目标位置作为所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果对应的道头。

204：转为标准的SEG-Y格式(预设格式)。即将每一道头的所述目标位置和对应的探测结果转换为SEG-Y格式后存储。

总结来说，该方法将三维探地雷达中心位置探测点的经纬度坐标转换为大地坐标。利用已知刚性物体中心的位置，计算刚性物体上面其它质点的位置的方法，编制的定位程序，通过三维探地雷达中心位置探测点的大地坐标，计算得到其他探测点的大地坐标。利用三维探地雷达通用软件把三维探地雷达数据和坐标文件调入，并把各探测点的坐标经处理达到精度要求后加入各探测点对应的探测结果的道头。通过软件将各探测点所有数据输出标准的SEG-Y格式，实现三维探地雷达数据在不同仪器、不同软件之间的自由转换。

图3为三维探地雷达的参考点相对位置的示意图，参见图3，三维探地雷达包括了16个通道，按照预设方向的序号依次为1至16，则位于中心位置处的两个通道的序号为8和9，参考点位于序号为8和序号为9的通道之间，且参考点与通道8的距离和参考点与通道9的距离相等，参考点位于图3中的301处。

本实施例利用已知刚性物体中心的位置，计算刚性物体上面其它质点的位置的方法，利用中心位置探测点(参考点)的坐标(参考位置)，通过计算得到其他探测点的坐标(目标位置)，从而实现三维探地雷达所有数据的定位。

首先，把三维探地雷达中心位置(参考点)的经纬度坐标转换为大地坐标(参考位置)。

根据已知的三维探地雷达中心位置的坐标，以及中心轨迹的前进方向，利用VC语言，编制计算程序，输入文件是GPS点的位置信息，包括道号、东坐标、北坐标、高程，输出文件是ASCII格式，包含每个探测点的位置信息，包括道号、东坐标、北坐标、高程等。得到三维探地雷达上所有探测点的位置坐标，从而实现三维探地雷达所有数据的外部定位。

利用雷达通用处理软件，把三维探地雷达探测结果调入，并且把计算得到的坐标经过处理，达到精度要求后存入三维探地雷达探测结果的道头，并设定了数据处理时要用的相应道头，把三维探地雷达数据用标准SEG-Y格式输出。从而实现三维探地雷达数据在不同仪器、不同软件之间的自由转换。

本实施例利用“已知刚性物体中心的位置，计算刚性物体上面其它质点的位置”的方法，通过已知三维探地雷达中心位置(参考点)的经纬度坐标，经过计算得到其他探测点的大地坐标，并把得到的坐标存入三维探地雷达探测结果的道头，然后输出符合三维探地雷达精度要求的SEG-Y格式数据，从而实现三维探地雷达数据在不同仪器、不同软件之间的的自由转换。

第三方面，图4示出了本发明的实施例提供的三维探地雷达的数据处理的装置的结构框图，参见图4，本实施例提供的三维探地雷达的数据处理的装置，包括第一获取模块401、第一生成模块402和编码模块403，其中，

获取模块401，用于在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；

计算模块402，用于针对所述三维探地雷达每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；

存储模块403，用于将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储。

本实施例提供的三维探地雷达的数据处理的装置适用于上述实施例中提供的三维探地雷达的数据处理的方法，在此不再赘述。

本发明的实施例提供了一种三维探地雷达的数据处理的装置，该装置在三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取设置在三维探地雷达上的参考点的参考位置，然后根据参考点的参考位置和每一探测点相对于参考点的相对位置，计算出每一探测点的目标位置，将目标位置和目标位置处对预设区域进行探测的探测结果按照预设格式对应的存储起来。该装置中，每一探测点的位置均是通过参考位置和相应的相对位置计算而来，目标位置为同一坐标下的位置，实现了对各个探测点坐标位置的统一管理。另一方面，每一探测点中的目标位置和相应的探测结果均按照预设格式进行存储，从而实现了不同仪器、不同软件之间的文件的通用。

第四方面，图5是示出本实施例提供的电子设备的结构框图。

参照图5，所述电子设备包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502、通信接口(Communications Interface)503和总线504；

其中，

所述处理器501、存储器502、通信接口503通过所述总线504完成相互间的通信；

所述通信接口503用于该电子设备和三维探地雷达上的参考点的进行定位的设备之间的信息传输；

所述处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储。

第五方面，本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储。

本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如，包括：在所述三维探地雷达对预设区域进行探测的过程中，实时获取所述三维探地雷达上预设的参考点的参考位置；针对所述三维探地雷达的每一探测点，获取所述探测点相对于所述参考点的相对位置，根据所述相对位置和所述参考位置，计算所述探测点的目标位置；将所述目标位置和所述探测点在所述目标位置对所述预设区域进行探测的探测结果按照预设格式进行存储。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。