1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)石油、煤炭和天然氣等資源的需求越來越大，而這些能源物質(zhì)都隱藏在人們不可能直接獲取的地下儲(chǔ)層。探地雷達(dá)（Ground Penetrating Radar，GPR）是近幾十年以來迅速發(fā)展起來的一種用來探測(cè)地下目標(biāo)的非常有效的手段，利用探地雷達(dá)來采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析，可以了解地下巖石與儲(chǔ)層的基本信息。然而探地雷達(dá)波在地層以下的傳播是非常復(fù)雜的，通過接收天線獲得的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)中充斥著非常多的噪聲與雜波。因此，要在各種噪聲

2、和雜波中提取對(duì)探測(cè)人員有價(jià)值的信息是非常必要的，也是探地雷達(dá)解譯過程中非常重要的環(huán)節(jié)。
　　可視化技術(shù)（Visualization Technology）是數(shù)據(jù)之間相互進(jìn)行交互的可視表達(dá)的過程，是用來增強(qiáng)人們對(duì)信息認(rèn)知的一門技術(shù)?？梢暬夹g(shù)能將不可見的信息或者難以直接顯示的數(shù)據(jù)映射為人們更容易觀察的符號(hào)、顏色、圖形、紋理等，以此來增強(qiáng)對(duì)原始數(shù)據(jù)識(shí)別的效率，高效的傳遞真正需要的信息?？梢暬^程要處理的對(duì)象只是數(shù)據(jù)本身。依照所處理的數(shù)

3、據(jù)的不同，可視化可以分為科學(xué)可視化與信息可視化兩個(gè)分支。探地雷達(dá)數(shù)據(jù)類型屬于是非結(jié)構(gòu)化的、非幾何的抽象的數(shù)據(jù)，按處理數(shù)據(jù)類型的類別劃分應(yīng)歸為信息可視化的范疇。所以，本文所研究的內(nèi)容是針對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理的信息可視化提出的。
　　本文對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理的可視化的一些技術(shù)進(jìn)行了探討，然后主要對(duì)一種基于LBP（Local Binary Patterns，局部二值模式）的紋理特征的提取的編碼形式進(jìn)行改進(jìn)，最后將改進(jìn)的LBP用于探地雷達(dá)數(shù)據(jù)

4、中。緊接著用GLCM（Gray Level Cooccurrence Matrix）的方法對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)提取紋理特征，并結(jié)合主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）的方法用于FCM聚類中，獲得人眼可以直接獲得信息的可視化圖象。通過這兩個(gè)所做實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理的可視化進(jìn)行了相關(guān)探究和說明。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　1.根據(jù)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)的特征，提出一種改進(jìn)的LBP編碼方式，

5、并將這種優(yōu)化方式應(yīng)用于探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理特征提取中
　　本文對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)在探地雷達(dá)數(shù)據(jù)集中的相鄰道數(shù)上的數(shù)據(jù)有很高的相似性，而地表以下相同結(jié)構(gòu)的物理介質(zhì)如沙土、石塊、礦產(chǎn)等都是成堆出現(xiàn)的，在基于原始LBP編碼方式的基礎(chǔ)上，提出一種針對(duì)探地雷達(dá)數(shù)據(jù)的改進(jìn)的LBP編碼方式，并將這種改進(jìn)的方法用于探地雷達(dá)紋理可視化研究中，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果表明這種改進(jìn)LBP編碼方式的方法優(yōu)于基于原始的LBP方法。
　　2.將GL

6、CM結(jié)合PCA的方法用于GPR數(shù)據(jù)紋理的可視化研究中
　　本文將GLCM的紋理特征提取方法用于探地雷達(dá)數(shù)據(jù)中，根據(jù)生成的灰度共生矩陣可以提取數(shù)據(jù)的多個(gè)特征。雖然這些特征可以很好的反映某些紋理，但是特征集的維數(shù)過高，并沒有取得很好的可視化效果，也極大的占用了資源和不必要的時(shí)間，因此，本文提出GLCM結(jié)合PCA的方法用于探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理的可視化研究中。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析研究，基于GLCM與PCA的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)紋理的可視化效果優(yōu)于GLCM的方