RAMAC／GPR探地雷达数据处理软件的自主开发与应用

分析研究了RAMAC／GPR探地雷达的数据结构,结合数据处理技术,利用Visual C＋＋编写了雷达数据处理软件,成图效果较好,为该类探地雷达数据的自主处理分析提供了高效率工具。     

地质雷达在乌拉山山前断裂探测中的应用

地质雷达是利用电磁波对地下不同电性介质进行探测的地球物理仪器，其探测速率快、分辨率高，可弥补探槽和其他地球物理方法存在探测盲区的缺陷，正在越来越多地应用于活动断层探测领域。本文以乌拉山山前断裂为例开展地质雷达探测工作，使用无人机正射影像技术对测线进行地形校正，获得断层浅部地质雷达图像。研究结果表明，本文研究方法能有效反映探槽揭露的地层单元和断层分布。本次探测中，雷达波形图像特征为:浅地表的土壤层反射波总体较弱；粗粒沉积为主的砾石层反射波总体较强，同相轴连续性好；细粒沉积为主的砂层反射波弱于砾石层，波形以中、高频为主，同相轴具有弱连续性；对于洪冲积地区，地质雷达能分辨具有一定特征的地层单元，这为剖面图像的断层识别提供了标志；通过无人机正射影像技术对地质雷达测线进行地形校正，有利于获得更为准确的探测结果。     

地质雷达技术在地下管线探测中的应用

地质雷达作为一种新的探测方法,在城市管线探测过程中得到了越来越广泛的应用。本文结合RAMAC型地质雷达在嘉兴市管线普查中的实际应用,阐明了地质雷达的工作原理和方法,并得到了一些有意义的结论。     

地震和地质雷达层析成像的地质地球物理模拟在环境中的应用

在用地震和地质雷达（GPR）数据作浅层勘探的应用中，研制了一个叫做GeoSim/GeoEyes的交互图形软件系统，用于模拟在实际地质介质中的声波和电磁波的传播，以及在仿真数据上对层析成像方案作评价。GeoSim/GeoEyes仿真环境是在工作站上X Windows/Motif交互图形条件下开发的。GeoSim/GeoEyes系统由4个主要次级处理过程组成，受顶层主功能控制：（1）地质模型和参数产生；（2）信号仿真；（3）层析图象预览和产生；（4）图象显示和分析。尽管GeoSim/GeoEyes的开发主要是为了在实际数据采集之前用仿真信号评价层析成像方案，但该系统也可以处理野外采集的实际地震和电磁场数据，所以仿真成像和从实际数据产生的图象相比较，将允许对模型的合法性进行评价以致提高模型参数的精度。     

地质雷达在三峡工程施工阶段应用研究

长江三峡工程施工阶段面临众多复杂的工程地质问题和施工技术难题。寻找一种快捷、高分辨无损探测手段查明施工中出现的隐蔽的地质缺陷或质量问题,无疑对施工进度和施工质量起到保证作用,采用地质雷达手段,探明了开挖过程中花岗岩体不均匀风化分布范围：圈定出较大断层及风化夹层的延伸范围和产状;并进行了专用高速公路质量检查等,文章结合三个实例介绍应用情况。经现场验证,探测结果与实际情况吻合,应用效果显著。     

地质雷达在桩底岩溶探测中的应用

在石灰岩地区的建筑基础设计为挖孔桩时，需进行桩底岩溶探测。钻探是进行桩底岩溶探测的传统方法，但其效率低下。本文提出了地质雷达探测法，是利用物探方法解决桩底岩溶探测问题的一个新的尝试，使桩底岩溶探测更为有效，方便和快捷。     

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。     

地质雷达精细处理与解释

地质雷达探测技术已在基础建设工程中得到广泛应用。在研究地质雷达高精度特性时,不能脱离弱异常的精细处理解释。本文探讨了:(1)地质雷达噪声源;(2)雷达资料的精细处理和解释,重点讨论在处理解释中如何达到“精细”的过程。     

SIR 3000地质雷达的应用研究

以SIR-3000单通道地质雷达的400MHz,900MHz天线为研究手段,说明地质雷达在探测同一目的区的应用效果。     

消除探地雷达数据的子波衰减和频散的反滤波方法

消除探地雷达数据的子波衰减和频散可以很好地提高探地雷达的勘探深度和勘探分辨率.常用的消除探地雷达数据的子波衰减和频散方法为反Q滤波方法.该方法需要利用地下介质的Q参数,但是正确求取地下介质的Q参数很困难.针对这一问题,本文提出了一种消除探地雷达数据的子波衰减和频散的反滤波方法.该方法以地下介质反射系数是随机数为前提,利用地下介质等效滤波器具有最小相位这个特性,通过求取等效滤波器的振幅谱来求取等效滤波器的反滤波器.最后,利用该反滤波器对探地雷达数据进行反滤波,实现消除探地雷达数据的子波衰减和频散.     

面板堆石坝的地质雷达检测

面板堆石坝以其建设周期短,投资少的优点而在为当今国际上一种较广泛的坝型。但其渗漏较严重是一个亟待解决的问题,我们采用地质雷达的方法,利用不同天线组合,以渗漏通道介电性质差异为目的进行探测,并追踪确定渗漏通道。实践证明,该方法能有效地确定渗漏部位和渗漏通道,该资料为堵漏和工程施工提供重要依据。     

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.     

Hilbert谱分析在探地雷达薄层识别中的应用

针对实际勘探中的需要,本文对薄层的电磁波反射特性进行了深入研究.薄层在反射电磁波时,会对入射电磁波进行滤波作用.薄层的类型和厚度会影响其滤波特性,利用此特点,本文将Hilbert谱分析方法引入到薄层识别中.该方法能将探地雷达对递变型薄层的垂直分辨率提升至λ/8.本文利用该方法对实测探地雷达资料进行了层位识别研究,该方法能很好地提高探地雷达的层位识别能力.     

基于探地雷达回波信号获取污染土壤中污染物含量的研究进展

从探地雷达GPR(Ground Penetrating Radar)在土壤污染探测中的应用、污染土壤介电常数模型的演化和土壤介电常数求取三方面综述了目前国内外学者利用探地雷达技术开展的土壤污染探测研究.研究认为以土壤介电常数为纽带,采用适宜的方法从雷达回波信号求得介电常数,基于合理的土壤介电常数模型,通过神经网络技术,可驯化建立介电常数和污染土壤多个参数之间联系,从而实现污染土壤中多种污染物含量的监测.     

频散介质中地质雷达波传播的数值模拟

地质雷达所探测的地球介质常常具有频散性．为了研究地质雷达在频散介质中的探测能力,提出了频散介质中时间域有限差分法计算麦克斯韦方程的方法,给出了满足Debye关系的频散介质中的电位移和磁场的迭代算法,以及由电位移计算电场的算法．只有在电场计算时才用到介质的物性参数．提出一种新的吸收边界条件的算法,通过增加假想的介电常数和磁导率,实现了吸收层中波的无反射衰减,克服了以往Berenger完全匹配层计算时对场进行分裂带来的麻烦,从而提高了计算效率．计算实例表明,频散介质中电磁波的衰减更快,测量信号变得很弱．     

带有低通滤波的广义S变换在探地雷达层位识别中的应用

同其它分析时变信号的方法相比,S变换具有独特的优点.但是S变换的时窗函数形式固定,限制了其在信号分析和处理中的应用.针对这一问题,本文对S变换进行了改进和推广,在S变换的时窗函数中引入调节参数,同时将低通滤波函数融入其中,提出了一种广义S变换.通过调节参数大小来调节广义S变换的时间分辨率和频率分辨率,从而使该变换具有很强的适用性.本文使用该变换对实测探地雷达数据进行了层位识别研究,取得了较好的效果.     

基于无单元Galerkin法探地雷达正演模拟

无单元Galerkin法采用滑动最小二乘法拟合场函数,只需节点无需单元,具有前处理简单、精度高、解高次连续等优点,被用于求解探地雷达(GPR)正问题.本文从Maxwell方程出发,推导了GPR正演需满足的波动方程;详细介绍了滑动最小二乘法形函数的构造方法.针对EFGM不满足插值条件导致强加边界条件的处理变复杂的特性,采用罚因子法对强加边界条件进行了处理;同时为了消除EFGM进行GPR正演模拟时来自截断边界处的超强反射,采用透射边界条件把GPR波在截断边界处的反射波透射出去,进而压制了来自截断边界处的反射波.然后,编制了EFGM的GPR正演模拟Matlab程序,应用该程序对典型GPR地电模型进行了正演模拟,并把该正演剖面图与基于线性插值FEM正演剖面图进行了对比,结果表明了EFGM用于GPR正演计算的正确性及有效性,并且在相同节点数条件下,EFGM比矩形剖分的FEM的精度要高,更有利于指导雷达剖面的数据解译.     

自适应多尺度第二代小波配点法探地雷达数值模拟

基于第二代小波变换的提升方案构造了插值小波,将雷达波场函数进行了二维小波变换,得到所有尺度上与计算网格相联系的小波系数和尺度系数.对所有尺度上的小波系数进行分析,根据解的局部性与小波系数阈值的控制,实现网格压缩和配点的自适应调节.保留大于给定阈值的小波系数及对应网格点,令小于给定阈值的小波系数为零,并舍弃其对应网格点.达到光滑区域采用较少的计算网格点,在奇异性较大的区域采用较多的计算网格点的目的.通过对自适应网格进行邻域校正、重构检查等附加修正,推导了场值更新的显式时间迭代方案.最后,以均匀、阶梯与复杂三个典型GPR模型为例,与常规数值计算结果对比表明：自适应小波配点法（AWCM）利用第二代小波的多尺度分解和快速变换的特点,可以使计算网格随着时间步适应解的移动和变化,允许计算资源更有效地使用,具有高压缩率,达到跟踪奇异性的目的,特别适合于探地雷达正演中波传问题的模拟.