利用地质雷达圈定浅部地层

为了调查浅部地层和确定雷达技术性能及其适用性，我们在四个测点上进行了地质雷达测量。所有测量均使用一套基本模拟记录系统和８０ＭＨｚ的单一天线，所有测点都有较好的地层控制，以利于评价雷达的效果，四个测点的介质成分和范围都有明显差别，在俄州西南部冰冻区的高地农场上的测点，富含粘土的土壤覆盖了较浅的基岩，雷达剖面上的一些土壤层位能够辨认出来，但仅到１．４ｍ深，在俄西南部的砂砾采石场上绘制出超过４ｍ深的不饱     

利用探地雷达检测土壤质量的研究进展

土壤质量的研究正逐步成为国际土壤学的研究热点.探地雷达作为一种快速、无损、经济的土壤质量检测方法,正在被国内外学者所接受,然而由于土壤的复杂性,使得这一技术在具体应用时还存在一些问题.本文从探地雷达检测土壤质量时的方法入手,着重探讨了其在土壤的物理性质、介电性质、有机质检测方面的研究进展,并对检测后得到的探地雷达图像的处理算法以及存在的问题进行了研究,有利于指导探地雷达在土壤质量检测方面的进一步应用.     

土壤氡浓度测量在广州市岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害调查中的应用

由于受大型地下工程施工大量抽排地下水的影响,广州市大坦沙和金沙洲先后发生了大规模岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害,为查明区内岩溶发育和断裂带的分布情况,综合运用土壤氡浓度测量、高密度电法、浅层地震反射波、弹性波CT和地质雷达进行探则.由于受各种管线、电磁和震动的干扰,在城市开展电法、磁法、浅层地震等受到限制,而土壤氡浓度测量具有不受地电、地磁和震动干扰的优点.本文以土壤氡浓度测量在广州市金沙洲和大坦沙岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害应用为例,说明了土壤氡浓度测量机理、方法技术和影响因素,结果表明土壤氡浓度测量在广州市金沙洲和大坦沙岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害调查中取得了显著的效果,为广州市金沙洲和大坦沙地质灾害防治提供了基础资料.     

土壤气氡测量影响因素的初步研究

通过分析实验资料和断层气氡测量中所遇到的问题，较全面地讨论了断层气氡测量中地因素和明因素的影响。分析了断层气氡形态与断层性质的关系，以及岩土性质，土壤含水量和气温，地温，气压对土氡测量的影响。指出只要充分认识并注意避开或消除上术因素的影响就可以得到较满意的气氡测量结果。     

土壤中的含汞量与土壤中岩石粒径大小的关系

为弄清土壤中的含汞量与土壤中岩石粒径大小的关系，采集了内蒙古通辽市的130个第四系松散地层土样，用热释法测量了土壤中的含汞量，结果表明，土壤含汞量的大小主要受区域地质条件和构造活动强度的控制，同一地质区域内土壤含汞量的高低受岩石颗粒粒径大小的影响，岩石颗粒小，土壤含汞量高，反之，则相反。     

评价影响地质雷达用于探测地雷可行性的几个因素

地质雷达是探测地雷的有前途的技术方法之一。影响地质雷达探测地雷能力的因素很多,其中有:1)地雷材料(金属的或塑料的)的类型;2)周围土壤的条件(土壤结构和土壤中水分);3)所用的雷达频率。通过对地雷与围岩土壤之间的介电常数以及雷达波衰减的影响的研究调查了影响地质雷达探测地雷能力的几个因素从理论上评价和模拟了每一种因素的影响。发现雷达探测地雷的能力很大程度上与雷达类型、土壤含水量和结构,以及雷达频率有关。在任何土壤条件与雷达频率下,金属雷达比塑料雷达容易探测。不考虑土壤结构, 随着土壤中水分增大,对塑料雷达的探测变得容易,而对金属地雷探测难度增大。土壤中泥土含量比例增大引起与水分增大同样的影响。然而只要土壤中泥土和水分比例较低,较高雷达频率可以得到较好的地雷探测结果。研究结果有助于依据地雷类型和环境条件来选择最佳的雷达天线与数据采集参数。     

用于野外土壤氡定期定点观测的方法探究

在防震减灾工作对地震监测预报能力的要求不断提高的情况下,氡因其在地震孕育过程中灵敏的前兆响应能力,应该得到更广泛的推广和应用。但由于地下水资源的过度开采,水氡观测环境日益恶化,而目前持续的土壤氡定点观测又相对较少,为此,本文通过选取已知断层,使用AlphaGUARD P2000测氡仪,分别从测量位置、测量周期、集气装置3个方面总结了一种用于野外流动测量土壤氡的定点观测方法,为土壤氡观测在活动断层监测、异常核实中的应用提供参考。     

地质雷达在工程,环境管理和地质学方面的应用

穿透和穿入坚固材料内部的无损技术性能在那些可能需要损害性或破坏性方法进行研究的不同领域有着重要的应用，使用取心或钻探方法探测混凝土，土壤和岩可以提供有关地下特征的详细信息，但是只在距测试孔很近外才有效，地质雷达能够提供有关地下特征的连续的高分辨度剖面，因而可确定不同规模的目标和层位的位置，地质雷达技术在建筑，工程，环境管理以及矿产勘探等各种领域得到应用。     

地质雷达在检测和绘制岩石边坡中裂隙分布图方面的应用

岩石塌落和基岩中的塌陷道路维护与预防灾害造成的严重问题，基岩中以裂隙的发育被认为是引起塌陷的实际原因，评估基因塌陷的危险性时，很重要提不仅需要预先检测地表裂缝分布，还要检测内部裂隙分布的范围，为研究地质雷达（ＧＰＲ）在绘制岩中内部裂隙分布及其连续性方面的可应用性，在熔吉岩采石场的垂向壁布进行了地质雷达测量，用地质雷达检测到了４ｍ深处基岩内部裂隙的反射波，通过地质雷达记录号岩石表面可视条件下记录的对     

应用雷达拼图数据估测降水试验

利用2008年6月5～7日广东省新一代天气雷达网(广州、梅州、韶关、阳江、深圳及汕头6部雷达)的雷达原始体扫资料及自动雨量站资料,对广东省3 km高度上的雷达网系统观测值差异进行了分析,发现广州雷达的观测值比周围雷达偏高1～3 dBz,梅州雷达比其周围雷达的观测值偏低1～2 dBz。用Z-R关系和最优插值校准法分别进行6 min和1 h估测降水,并用面雨量偏差和均方根误差对该次降水估测试验做了简单评估。结果显示:6 min定量估测降水,两种方法都会低估,面雨量越大,估测效果越好;对于1 h定量估测降水,各种估测方法都有偏高或偏低情况,但普遍偏高,其中用先累加再用最优插值校准法校准的雷达-雨量计联合估测方法效果最好;短时降水估测可以很好地反映降水过程变化,而长时间降水估测可以较准确估测降水大小。     

综合地球物理勘探快速获取城市待建区浅部三维地质特征:以成都市天府新区独角兽岛为例

尽管在城市中使用地球物理方法进行探测会受到复杂人文干扰、施工场地有限的挑战,但是相比于昂贵且具有破坏性的钻孔勘探,在城市采用无损的地球物理勘探带来的好处还是远远超出了其限制.本文以成都市天府新区独角兽岛为试验区,在提前了解其地质背景和研究区工况现状的前提下,采用地质雷达、高密度电阻率法组合地球物理方法,对试验区1 km2的面积开展了综合地球物理勘探,地质雷达主要用于30 m以浅的地质结构精细分层,高密度电阻率法重点对30～100 m深的地层进行约束分层.为了提高分层精度,测点及地表起伏形态通过RTK测量控制,最终通过综合地球物理信息、RTK测量信息和钻孔信息,快速获取了试验区100 m以浅的三维地质特征,为正在开展的独角兽岛地下空间规划及施工建设提供了重要的基础资料.     

基于探地雷达的树木根径估算模型及根生物量估算新方法

根系是植物的重要组成部分,根系研究对于植物、土壤以及生态系统研究的重要意义不容忽视.植物根系的传统探测方法不仅耗时费力而且会破坏根系原生环境.因此寻求一种无损性的植物根系探测技术尤为重要.探地雷达作为一种无损性探测方法,在根系参数估算方面具有巨大潜力.利用探地雷达2GHz频率天线在根径估测方面的优势,提出一个可实际应用的粗根生物量估算新方法,即：首先通过采集少量的根样本测得平均根密度;通过探地雷达野外测量实验建立基于探地雷达波形信号的根径估测模型对根径进行估测;基于根圆柱体（短根）或长锥体（长根）假设,通过估测的根径计算出根体积;最后利用根密度和根体积计算得到根生物量.得到主要结论如下：（1）直径大于0.5cm的粗根密度相对稳定;（2）从2GHz频率天线的探测数据中提取出的波形参数ΔT与根的深度无关,据此可建立精度较高的根径估测模型;（3）基于根密度和根体积可直接估算粗根生物量,无论粗短根或粗长根,新方法均能达到较高估算精度.上述结果验证了所建立的GPR根径估测模型和根生物量估算方法的合理性和有效性.     

地质雷达在公路滑坡加固治理中的应用

地质雷达能快速、准确地探测地下潜在的地质缺陷体的空间位置、形状大小及电性质等其他一些地质参数,可以为滑坡的加固设计、施工提供可靠的资料,简述了地质雷达的勘探原理和方法,并以实例说明了地质雷达在滑坡治理中的应用方法及效果。     

探地雷达测定土壤含水量的研究进展

结合国内外关于探地雷达测定土壤含水量的最新研究成果,阐述了探地雷达测定土壤含水量的基本原理和计算方法,总结和评价了土壤含水量与土壤介电常数的不同计算模型,针对在实际应用中存在的不足,提出了相关改进措施,并展望发展方向.     

地质雷达技术指标的标定研究

近年来,地质雷达勘探作为一种重要的工程无损勘探方法,在我国已广泛应用,并取得了很多重要成果.目前,引进的地质雷达和我国自己生产的地质雷达种类很多,但对地质雷达设备本身性能指标的标定或评价方法却是个空白,本文参照美国德克萨斯交通学院和全美地质雷达使用者协会建议的方法对我们使用的地质雷达系统进行了性能标定,并根据勘探实践需要的指标,对地质雷达辐射子波和频率域参数的技术指标进行了标定方法的研究并给出了相应的结果.     

利用钻孔雷达探测地下含水裂缝

钻孔雷达是地质雷达的一种特殊模式.和通常的地质雷达比起来,它有好几个显著的特点.比如,利用钻孔接近地下的某个区域,天线可以相对接近所要测量的地质异常体或目标,从而导致在较深的范围对目标的精确测量.实验场地位于北京西部的一个石灰岩的小山上.该处有一组钻孔,并被大量的裂缝所切割.在这些钻孔中,我们进行了单孔反射测量和跨孔测量.测量的数据经过处理和解释表明,在该场地雷达的径向探测范围可达30米,地下裂缝的分布可以形成清晰的图像.我们可以看到很多裂缝,它们距钻孔的距离及倾角都可以确定下来.在有些情况下,确定裂缝分布的方位是可能的.     

辽宁金州断裂断层土壤气地球化学调查

对辽宁南部地区重点活动断裂的8条剖面进行跨断层土壤气Rn、CO₂和H₂浓度测量。测量结果表明,各测量剖面土壤气Rn、CO₂和H₂的浓度平均值变化范围分别为10.65~39.50kBq/m³、0.59%~3.37%和9.74~306.28ppm。研究区土壤气Rn、CO₂和H₂浓度异常主要集中在海城老震区和盖州震群地区,土壤气空间变化特征显示Rn、CO₂和H₂浓度从南至北有逐渐增高变化趋势,这与辽南地区地震活动分布、地下低速层分布、地质特征及地壳垂直变形速率等变化相对应,表明辽南地区金州断裂土壤气地球化学特征主要受控于辽南地区地震活动、地下介质结构和地壳垂直形变速率的影响,同时也受到测量场地地质特征的影响。     

海河隐伏活断层探测中土壤气氡和气汞测量及其结果

在海河隐伏断裂的探测中,利用FD-3017RaA测氡仪和XG-4型测汞仪开展了土壤气氡和土壤气汞的测量工作。根据12条断层气测线的测量结果,结合人工地震探测资料,对断层气异常位置与断层位置的关系进行了分析;运用断层气异常强度与断层活动性的关系对海河断裂的活动性进行了研究,给出了海河断裂天津段的位置和活动性分段。研究结果表明,断层气方法不仅能给出断层的初步位置,而且能够用于断层的活动性初步分段,但断层气方法所给出的断层位置应是一个条带。经与人工地震探测结果对比分析,断裂位于这个条带内;根据土壤气氡测量结果,可将海河断裂分为东、西两段,且东段的活动性要强于西段。这种强、弱之分仅是一种相对结果,在判定断层是否为活断层方面还存在一定困难     

土壤吸附汞测量方法在哈尔滨市活断层探测中的应用

应用土壤吸附汞测量技术在哈尔滨市部分地区进行活动断层探测,确定滨州断裂的(哈尔滨段)位置和走向与已有地质资料结果稍有偏离;松北断裂和现有结果基本一致;阿什河断裂(哈尔滨段)为两条近似平行隐伏断裂。     

电磁波的阻抗变换作用对地质雷达探测效果的影响

本文从理论推导电磁波在三层导电介质分界面的反射系数,说明电磁波的阻抗变换作用对地质雷达的探测效果有影响,并且详细分析了电磁波的阻抗变换对地质雷达的影响因素,最后得出结论：在使用地质雷达时,应根据实际情况选取工作中心频率来避开电磁波的带阻影响.