应用MATLAB实现探地雷达数据小波变换处理

文章应用Matlab实现了探地雷达原始数据的读取及分析处理,并给出了Matlab下探地雷达数据的小波变换处理实例,应用效果令人满意,为探地雷达数据自主应用提供了新思路.     

探地雷达物理模拟相似性准则及监测油气污染试验

利用探地雷达研究油气污染问题是探地雷达应用研究的前沿课题之一。在推导雷达波模型实验的相似性准则的基础上,制作了砂质模型,并以原油为污染材料进行了探地雷达监测油气污染的模型实验。证明探地雷达方法能有效地解决油气污染的范围和油气污染的强度问题。同时为开展下一步实验和野外工作提供了指导。     

基于FastICA的低信噪比探地雷达信号去噪

在背景条件复杂的工区,为了提高探地雷达(GPR)勘探资料解释的准确性和可靠性,利用独立分量分析理论进行了强噪声背景下的探地雷达信号去噪研究。阐述独立分量分析(ICA)基本理论,着重讨论了基于负熵最大化的快速独立分量分析(FastICA)算法。应用FastICA算法对单道探地雷达数据和正演含噪雷达剖面分别进行去噪分析,得到去噪后的探地雷达信号。以湖北恩施彭家寨隧道GPR实测数据为例,将Fast ICA算法应用于探地雷达剖面数据去噪。研究结果表明,将FastICA算法应用于探地雷达信号处理,摆脱了传统方法参数设置的束缚,流程简单,在GPR去噪方面有独特的优势,可较好地对低信噪比的GPR原始数据进行噪声去除,有助于突出探地雷达剖面中异常体特征,达到了提高资料解释准确性和可靠性的目的。     

探地雷达在公路隧道超前地质预报中的应用

 探地雷达作为公路隧道超前地质预报的手段之一,对预报掌子面前方岩体的微细结构能起到很重要的作用,同时可以作为隧道勘察结果的进 一步认识和补充。以新扎沟隧道为例,利用SIR 20探地雷达并结合工程地质方法,对节理破碎带和地下水成功地做出了预测。对这几种不良地质体 雷达反射波的频谱特征做了简要研究,为以后探地雷达探测数据的解译积累了经验。     

探地雷达在中央粮库工程勘察中的应用

探地雷达是一种重要的浅层勘探地球物理勘察方法，从探地雷达应用的地球物理应用前提出发，详细阐述了探地雷达实测工作中测量方式、天线频率、采样率及时窗等工作参数的选取；归纳总结了雷达波的反射规律，分析了可能导致雷达资料误解释的绕射波及解决方案，并以中央储备粮益阳直属库北栋仓库纵测线3为例，说明了探地雷达勘察效果。     

探地雷达在南京某铜矿采空区探测中的应用

采空区的存在严重威胁着当地居民的农田、地面建筑物乃至生命财产的安全。介绍了探地雷达原理和技术方法,以及数据处理和资料解释方法。以南京某铜矿采空区探测为例,探讨了探地雷达在铜矿采空区探测中的应用,修正了采空区的位置,为下一步对该采空区的整治提供了依据。     

地质雷达在地下埋藏物检测中的应用研究

运用地质雷达的理论办法,了解某区域范围内已知埋藏物所造成的地质污染情况,以便为下一步布置工程工作和环境保护提供依据。这里还建立了用于区域污染识别的探地雷达探测数据处理模型,对地下污染情况进行了探测和识别,并与实际结果进行了比较。实践证明,该方法既可以提高探地雷达信号解释精度,又提高了工作效率。     

探地雷达波波动方程研究及其正演模拟

探地雷达广泛应用于地下水勘探，工程地质调查、城区地面土木工程、考古探测以及矿产资源开发等。本文着重讨论探地雷达在地下传播时的各种动力学特性（振幅，速度等），从本质上说明探地雷达波波动方程与地震波波动方程的一致性，从而为借用地震处理中的所有处理方法（迭加，偏移等）奠定理论基础，为探地雷达的成果解释提供新的途径。最后，以探地雷达波满足的波动方程为基础，正演模拟了探地雷达波在地下二维介质中的传播。实例表明：正演结果所得到的二维剖面与实际模型吻合，证实了探地雷达波波动方程的正确性。     

探地雷达数据文件的分割

针对探地雷达检测中可能存在原始文件较大的现实问题,研究SIR系列雷达系统的原始数据文件的存储格式。利用Matlab语言编程,解决了SIR系列雷达系统的文件读取和分割问题,这有利于提高探地雷达在实际检测应用中的工作效率。     

探地雷达在地质灾害调查方面的应用

探地雷达是浅部勘探的一种有效的勘探方法。文章简要叙述了探地雷达的探测原理及其应用于地质灾害调查方面的可行性，通过探地雷达在地裂缝、岩溶塌陷、滑坡以及活动断裂调查中的应用实例分析，展示其可作为一种快速、准确的探测技术。     

分形技术在探地雷达资料处理解释中的应用

将分形理论应用到探地雷达 (GPR)资料处理解释中 ,以提高探地雷达剖面的分辨率。通过建立相应的GPR的fBm模型 ,采用逐次随机增加方法 (SuccessiveRandomAdditions)对GPR数据进行细分。实验分析表明 ,分形处理是一种提取GPR高分辨率信息的非常有效的方法 ,其效果要比常规处理 (如线性滤波等 )明显 ;最后用分形技术对实际探地雷达检测剖面进行了处理 ,取得了较好效果     

探地雷达在桥塔塔基岩溶勘查中的应用及信号分析

以湖南省张家界—花垣县高速公路岩溶勘查为例,探讨探地雷达在竖直型岩溶勘查中的应用和效果;同时,说明复信号分析方法在探地雷达数据处理中的有效性。竖向岩溶的横向规模小,在雷达图像中相应的异常范围比较窄,异常不易分辨。首先对原始采集信号进行二维空间域滤波,再对信号进行Hilbert变换,提取雷达信号的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率,然后对这些处理后的信号进行综合分析。研究结果表明,二维空间域滤波可大大消除高频噪声的干扰,提高信号的信噪比,多参数综合分析可提高探地雷达解释的精度,最终的钻探成果也验证了反演解释结果的正确性。     

综合多频率地质雷达天线探测活断层浅层结构——以玉树活动断裂为例

地质雷达技术具有操作性强、分辨率高、探测深度深、对地表环境无破坏和可重复探测等特点,在活断层探测中具有很大的优势。为验证综合多中心频率地质雷达天线探测活断层地下浅层结构效果,以民主村处发育的玉树活动断裂为研究对象,采用25 MHz、100 MHz、250 MHz和500 MHz中心频率的地质雷达天线对活断层浅层结构进行探测,并与探槽剖面进行效果对比。研究结果表明:低中心频率的地质雷达天线（25 MHz和100 MHz）可获取大范围内深度较深（约32 m）的活断层地下浅层结构的整体形态,从雷达图像上可识别出主断层分布范围、断层倾向及地下浅层结构等;而中高中心频率的地质雷达天线（250 MHz和500 MHz）则可获取局部范围内深度较浅（约3 m）的地下浅层结构,尤其是500 MHz天线。探测结果与地表构造地貌形态和探槽剖面地质构造一致,表明综合多中心频率地质雷达天线探测玉树活动断裂浅层结构的有效性和适用性,为活断层研究提供多尺度数据及方法支持。      

应用分形技术提取探地雷达高分辨率信息

针对实际应用中对提高探地雷达分辨率的迫切需要,把fBm模型的分形技术引进探地雷达资料处理中,建立GPR的fBm模型。采用SRA算法进行GPR剖面分维计算。理论模型分析表明这是一种提取GPR高分辨率信息的有效方法,运用这一技术对工程实例进行了处理,取得了十分显著的效果。     

黄河大堤隐患的探地雷达探测

本文简略介绍了利用探地雷达探测黄河大堤堤身隐患的试验效果,初步探测的结果表明,探地雷达可以探测土堤堤身内部的洞穴;对土裂缝发育地段,雷达图象清晰;配合少量钻孔资料,可以沿堤身追索历史上溃决口堵层的顶底界并了解堵层的不均匀性。     

高阶统计量在探地雷达数据处理中的应用

用高阶统计量方法对探地雷达数据进行处理,基本思路是采用信号识别与检测中的高阶统计量参数,对不同模型的探地雷达数据记录进行处理与重构,结果表明不同模型具有不同阶数的高阶统计量特征。模型实验与实际应用都表明,高阶统计量对压制背景噪声和多次反射波有较好的效果。     

用连续小波变换分析探地雷达回波信号

脉冲探地雷达回波信号是典型的非平稳、非线性信号.本文通过连续小波变换,对地下圆柱目标实测结果进行分析,得到了目标冲击响应的典型波形特征.分析结果证明,这种方法可以有效地用于目标检测,时延估计等脉冲探地雷达信号处理中的关键问题     

利用三维GPR探测北极夏季海冰厚度及下表面形态特征分析

海冰在全球气候系统中扮演着重要角色。在中国第二次北极科学考察中，使用3D雷达探测结合冰钻进行海冰测量。雷达剖面上可清楚识别冰-水界面，与冰钻测量结果较好地吻合。雷达3D图像清晰显示了冰底界面在3D方向的起伏变化以及冰内构造的空间展布情况。对三维探测区域内海冰厚度统计显示，所测冰盘的平均厚度为4．15m，较厚的区域位于左下角，最大厚度约为6．4m，较薄的区域是在中央和左上角区域，最小的厚度小于3．0m。经过进一步计算可提供如海冰上下表面面积、海冰体积等参数，为遥感和数值模拟提供地面校核数据，也为海冰形成机制和动力作用过程研究提供佐证和依据。     

地质雷达方法在水坝渗漏检测中的应用

水坝渗漏的成因较为复杂 ,通过物探方法检测可为分析研究坝体渗漏的原因以及采取相应的加固措施提供依据。渗漏部位因介质含水量的变化产生电性异常 ,为地质雷达方法的应用提供了有利条件。渗漏现象使雷达波幅频特性发生变化 ,对雷达图像的分析可以确定渗漏的部位和埋深。实践证明 ,地质雷达方法在水坝渗漏检测中有较好的应用效果     

用VC做探地雷达数据矢量图

从探地雷达软件处理后的文件为出发点,经过读取显示,设置输出参数,导出成为DXF文件,从而实现CAD的矢量成图;提出一种用矢量图来代替位图方法,克服了探地雷达成果位图失真和不便引用等问题。