的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，
[0047]GPS主機(jī)2-2，不僅用于接收來(lái)自GPS天線2_3傳來(lái)的數(shù)據(jù)外，還與中心計(jì)算機(jī)4進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，
[0048]GPS天線2-3，用于接收方位信息，并將接收到的方位信息送至GPS主機(jī)2-2。
[0049]本實(shí)施方式，氣墊船駕駛?cè)藛T可根據(jù)GPS顯示器2-1顯示的氣墊船的當(dāng)前地理坐標(biāo)以及由中心計(jì)算機(jī)4傳來(lái)的由GPS顯示器2-1顯示的先前預(yù)設(shè)的氣墊船下一步將要到達(dá)的泥炭地的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)操縱氣墊船。
[0050]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式是【具體實(shí)施方式】三所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述的中心計(jì)算機(jī)4固定在氣墊船I的中心計(jì)算機(jī)操作臺(tái)6上。
[0051]本實(shí)施方式，坐在雷達(dá)操作人員座位1-3上的GPR操作人員可以通過(guò)人機(jī)交換模塊4-1與中心計(jì)算機(jī)4進(jìn)行人機(jī)交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)GPR系統(tǒng)3的操作、對(duì)GPR系統(tǒng)3雷達(dá)圖像的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、以及對(duì)氣墊船I的位置、氣墊船速度、氣墊船離地高度、土壤和水體的溫度和鹽度等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等多項(xiàng)任務(wù)。
[0052]【具體實(shí)施方式】七:根據(jù)【具體實(shí)施方式】五所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的方法，該方法包括如下步驟:
[0053]步驟一:根據(jù)泥炭地分布的初步信息，確定勘測(cè)范圍，設(shè)置探測(cè)網(wǎng)格，再根據(jù)探測(cè)網(wǎng)格中的交點(diǎn)確定探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，確定探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)，并將要測(cè)量的所有預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)通過(guò)人機(jī)交換模塊4-1輸入到中心計(jì)算機(jī)4內(nèi)；
[0054]步驟二:氣墊船I根據(jù)GPS顯示器2-1顯示的當(dāng)前氣墊船I地理坐標(biāo)以及由中心計(jì)算機(jī)4傳送給GPS顯示器2-1的預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)信息來(lái)確定行走路線，當(dāng)氣墊船I當(dāng)前地理坐標(biāo)與預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)基本重合時(shí)，GPR系統(tǒng)3和采樣裝置5開(kāi)始工作，當(dāng)GPR系統(tǒng)3和采樣裝置5工作結(jié)束后，氣墊船I將行進(jìn)到下一個(gè)預(yù)設(shè)的待測(cè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行工作；
[0055]步驟三:在氣墊船I的行走路線的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)上，GPR系統(tǒng)3依次對(duì)每個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)；
[0056]或者，當(dāng)氣墊船I行進(jìn)在兩個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)之間時(shí)，GPR系統(tǒng)3根據(jù)GPR系統(tǒng)3設(shè)定的采樣間隔進(jìn)行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)，中心計(jì)算機(jī)4實(shí)時(shí)存儲(chǔ)GPR系統(tǒng)3探測(cè)到的泥炭地的泥炭深度，GPS系統(tǒng)2采集的氣墊船I的地理坐標(biāo)、測(cè)量時(shí)間和氣墊船I的速度、以及采樣裝置5對(duì)各個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的土壤和水樣進(jìn)行抽樣采集和檢測(cè)獲得的土壤和水樣的數(shù)據(jù)信息；
[0057]步驟四:重復(fù)步驟二和步驟三，直至完成對(duì)所有預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)格點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)測(cè)量；
[0058]步驟五:通過(guò)中心計(jì)算機(jī)4的人機(jī)交換模塊4-1查看和分析存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊4-2中的各個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的GPR圖像、氣墊船I的地理坐標(biāo)、測(cè)量時(shí)間、氣墊船I的速度、氣墊船I離地高度、以及土壤和水體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊4-3首先消除由氣墊船I的氣囊層1-5和濕地水層等對(duì)雷達(dá)圖像造成的干擾，其次消除由周圍環(huán)境噪聲對(duì)雷達(dá)圖像造成的干擾，然后，利用獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)所測(cè)泥炭的GPR圖像進(jìn)行泥炭深度的計(jì)算和讀取，最終獲取泥炭地的泥炭的儲(chǔ)量信息。
[0059]本實(shí)施方式中，因所采用的氣墊船I的底部設(shè)有一圈尼龍圍裙1-6，當(dāng)升力風(fēng)機(jī)1-2往里面充氣時(shí)，船體與地面或水面之間就形成了氣墊船的氣囊層1-5，減少了船底面通常在地面或水面行駛時(shí)的摩擦，并在船后面的螺旋槳推進(jìn)風(fēng)機(jī)1-1提供的推力作用下，從而可以實(shí)現(xiàn)GPR在積水泥沼、草地、低矮灌叢以及小溪、河流和湖泊表面等復(fù)雜沼澤濕地地表的現(xiàn)場(chǎng)泥炭厚度的快速探測(cè)；顯然，以氣墊船I為平臺(tái)，在GPR系統(tǒng)3、GPS系統(tǒng)2、采樣裝置5和中心計(jì)算機(jī)4的配合下，可以實(shí)現(xiàn)GPR在大面積沼澤濕地中的泥炭?jī)?chǔ)量的快速網(wǎng)格化測(cè)量，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊4-3的圖像處理來(lái)消除氣墊船氣囊層和濕地水層等的干擾，最終獲取泥炭地的泥炭?jī)?chǔ)量和泥炭埋藏的地下3-D立體景觀圖像。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征是:它包括氣墊船(I)、GPS系統(tǒng)(2)、GPR系統(tǒng)(3)、中心計(jì)算機(jī)(4)和采樣裝置(5); 氣墊船(I)，用于作為GPS系統(tǒng)(2)、GPR系統(tǒng)(3)、中心計(jì)算機(jī)(4)和采樣裝置(5)的安裝設(shè)置平臺(tái)，并在GPR系統(tǒng)(3)、GPS系統(tǒng)(2)、中心計(jì)算機(jī)(4)和采樣裝置(5)的協(xié)同配合下，對(duì)埋藏于積水泥沼、草地和低矮灌叢下的泥炭以及淹沒(méi)在小溪、河流及湖泊之下的泥炭進(jìn)行勘測(cè)； GPS系統(tǒng)(2)，用于對(duì)氣墊船(I)進(jìn)行定位和導(dǎo)航，并將氣墊船(I)的位置信息存儲(chǔ)在中心計(jì)算機(jī)(4)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)，同時(shí)，GPS系統(tǒng)(2)的顯示器還用于顯示存儲(chǔ)在中心計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)的預(yù)設(shè)的氣墊船(I)下一時(shí)刻將要到達(dá)的地理位置坐標(biāo)信息； GPR系統(tǒng)(3)，用于探測(cè)地下地質(zhì)信息，并送至中心計(jì)算機(jī)(4)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元； 采樣裝置(5)，用于采集土壤和水樣并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，并將檢測(cè)到的土壤和水樣的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息送至中心計(jì)算機(jī)(4)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元； 中心計(jì)算機(jī)(4)，用于對(duì)接收到的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和顯示處理結(jié)果，還用于向GPR系統(tǒng)(3)發(fā)送工作指令和工作參數(shù)，以及用于向GPS顯示器發(fā)送預(yù)設(shè)的氣墊船(I)下一時(shí)刻將要到達(dá)的地理位置坐標(biāo)信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征在于中心計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)安裝有人機(jī)交換模塊(4-1)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(4-2)和數(shù)據(jù)處理模塊(4-3);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(4-2)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元； 人機(jī)交換模塊(4-1)，用于控制GPR系統(tǒng)(3)工作、輸入由采集裝置(5)采集和檢測(cè)到的樣品數(shù)據(jù)信息，以及顯示雷達(dá)地質(zhì)圖像和由GPS系統(tǒng)(2)傳來(lái)的氣墊船(I)地理位置的坐標(biāo)信息； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(4-2)，用于存儲(chǔ)由GPR系統(tǒng)(3)測(cè)量到的地下地質(zhì)數(shù)據(jù)和圖像，還用于存儲(chǔ)由GPS系統(tǒng)(2)測(cè)量到的當(dāng)前氣墊船的地理位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的氣墊船(I)下一步將要到達(dá)的地理位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且還存儲(chǔ)由采集裝置(5)采集和檢測(cè)到的樣品數(shù)據(jù)信息； 數(shù)據(jù)處理模塊(4-3)，用于處理GPR系統(tǒng)(3)探測(cè)到地下的地質(zhì)信息、GPS系統(tǒng)(2)采集到的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及采集裝置(5)采集到的土壤和水的樣品數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊(4-3)的圖像處理來(lái)消除氣墊船氣囊層、水層以及周圍環(huán)境噪聲對(duì)雷達(dá)圖像造成的干擾。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征在于GPR系統(tǒng)(3)包括GPR天線(3-1)和GPR主機(jī)(3-2)，GPR天線(3-1)使用帶有屏蔽殼的天線，GPR天線(3-1)固定在氣墊船(I)的座艙底部隔板(1-7)上， GPR主機(jī)(3-2)固定在GPR天線(3_1)屏蔽殼上，且位于GPR天線(3_1)的屏蔽殼的上部與雷達(dá)操作人員座位(1-3)的底部之間， GPR主機(jī)(3-2)用于探測(cè)地下地質(zhì)信息，還用于與中心計(jì)算機(jī)(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，雷達(dá)操作人員座位(1-3)位于氣墊船駕駛員座位(1-4)的后方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征在于GPR天線(3-1)為屏蔽型GPR天線，其中心頻率為10MHz或250MHz。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征在于GPS系統(tǒng)(2)包括GPS顯示器(2-1)、GPS主機(jī)(2-2)和GPS天線(2-3); GPS顯示器(2-1)安裝在氣墊船(I)的操作臺(tái)前面板上， GPS主機(jī)(2-2)固定在GPR天線(3-1)的屏蔽殼上， GPS天線(2-3)通過(guò)支撐桿固定在GPR天線(3-1)的屏蔽殼上方，GPS天線(2-3)位于氣墊船(I)的駕駛員座位(1-4)與雷達(dá)操作人員座位(1-3)之間， GPS顯示器(2-1)，用于實(shí)時(shí)顯示由GPS主機(jī)(2-2)傳送過(guò)來(lái)的氣墊船(I)當(dāng)前的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，還用于顯示在中心計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)預(yù)設(shè)的氣墊船下一步將要到達(dá)的泥炭地的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)， GPS主機(jī)(2-2)，用于接收來(lái)自GPS天線(2-3)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，還用于與中心計(jì)算機(jī)(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， GPS天線(2-3)，用于接收方位信息，并將接收到的方位信息送至GPS主機(jī)(2-2)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)，其特征在于所述的中心計(jì)算機(jī)(4)固定在氣墊船(I)的中心計(jì)算機(jī)操作臺(tái)(6)上。7.基于權(quán)利要求1的勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的方法，其特征是:由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一:根據(jù)泥炭地分布的初步信息，確定勘測(cè)范圍，設(shè)置探測(cè)網(wǎng)格，再根據(jù)探測(cè)網(wǎng)格中的交點(diǎn)確定探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，確定探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)，并將要測(cè)量的所有預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)通過(guò)人機(jī)交換模塊(4-1)輸入到中心計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)； 步驟二:氣墊船(I)根據(jù)GPS顯示器(2-1)顯示的當(dāng)前氣墊船(I)地理坐標(biāo)以及由中心計(jì)算機(jī)(4)傳送給GPS顯示器(2-1)的預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)信息來(lái)確定行走路線，當(dāng)氣墊船(I)當(dāng)前地理坐標(biāo)與預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的地理坐標(biāo)基本重合時(shí)，GPR系統(tǒng)(3)和采樣裝置(5)開(kāi)始工作，當(dāng)GPR系統(tǒng)(3)和采樣裝置(5)工作結(jié)束后，氣墊船(I)將行進(jìn)到下一個(gè)預(yù)設(shè)的待測(cè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行工作； 步驟三:在氣墊船(I)的行走路線的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)上，GPR系統(tǒng)(3)依次對(duì)每個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)； 或者，當(dāng)氣墊船(I)行進(jìn)在兩個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)之間時(shí)，GPR系統(tǒng)⑶根據(jù)GPR系統(tǒng)⑶設(shè)定的采樣間隔進(jìn)行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)，中心計(jì)算機(jī)(4)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)GPR系統(tǒng)(3)探測(cè)到的泥炭地的泥炭深度，GPS系統(tǒng)(2)采集的氣墊船(I)的地理坐標(biāo)、測(cè)量時(shí)間和氣墊船(I)的速度、以及采樣裝置(5)對(duì)各個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的土壤和水樣進(jìn)行抽樣采集和檢測(cè)獲得的土壤和水樣的數(shù)據(jù)信息; 步驟四:重復(fù)步驟二和步驟三，直至完成對(duì)所有預(yù)設(shè)的探測(cè)網(wǎng)格點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)測(cè)量； 步驟五:通過(guò)中心計(jì)算機(jī)(4)的人機(jī)交換模塊(4-1)查看和分析存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(4-2)中的各個(gè)探測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的GPR圖像、氣墊船(I)的地理坐標(biāo)、測(cè)量時(shí)間、氣墊船(I)的速度、氣墊船(I)離地高度、以及土壤和水體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊(4-3)首先消除由氣墊船(I)的氣囊層(1-5)和濕地水層等對(duì)雷達(dá)圖像造成的干擾，其次消除由周圍環(huán)境噪聲對(duì)雷達(dá)圖像造成的干擾，然后，利用獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)所測(cè)泥炭的GPR圖像進(jìn)行泥炭深度的計(jì)算和讀取，最終獲取泥炭地的泥炭的儲(chǔ)量信息。
【專利摘要】基于氣墊船勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的系統(tǒng)及其勘測(cè)泥炭?jī)?chǔ)量的方法，涉及一種泥炭?jī)?chǔ)量的大面積高精度快速勘測(cè)技術(shù)。本發(fā)明是為了解決探地雷達(dá)設(shè)備不能直接進(jìn)入到沼澤濕地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)泥炭測(cè)量的問(wèn)題。本發(fā)明借助氣墊船1底部與地面或水面之間形成的氣囊層1-5，并在船后面的螺旋槳推進(jìn)風(fēng)機(jī)1-1提供的推力作用下，可以實(shí)現(xiàn)GPR在積水泥沼、草地、低矮灌叢以及小溪、河流和湖泊表面等復(fù)雜沼澤濕地地表的現(xiàn)場(chǎng)泥炭厚度的大面積快速勘測(cè)。
【IPC分類】G01V3/17
【公開(kāi)號(hào)】CN105607136
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510975566
【發(fā)明人】劉寶江, 姜明, 董航
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日