甚高频电磁波多参数层析成像技术及其应用研究

电磁波速度或衰减层析成像技术单独用于岩溶勘察存在多解性缺陷,降低了应用的准确性.基于电阻率和相对介电常数直接反映溶洞与周围介质存在的电性差异,以电磁波速度和衰减层析成像理论为基础,提出了电阻率和相对介电常数层析成像理论,并应用于实例工程.通过对其电磁波速度、衰减、相对介电常数、电阻率4参数层析成像结果进行对比分析和钻探验证,证明了基于电磁波的电阻率和相对介电常数层析成像技术是可行的,形成了电磁波速度、衰减、相对介电常数、电阻率多参数层析成像综合分析方法,提高了电磁波层析成像技术探测溶洞及其充填情况的准确性.     

岩矿石电磁频散规律及其在电磁波法勘探中的影响和校正

本文以大量的实测资料为依据,总结了岩矿石电磁频散的规律性。结合电磁波勘探方法中的实际问题,讨论了频散对相位常数α和吸收系数β所产生的影响及误差。提出了在实际工作中对频散进行校正的必要性,并且给出了校正公式。     

岩矿石吸收系数的算和测定方法

岩矿石吸收系数是钻孔电磁波法解决地质问题的重要的物性参数。岩矿石有无吸收系数的差异，是开展钻孔电磁波法能否奏效的前提．了解岩矿石的吸收系数可对钻孔电磁波法的透距和分辨力作出估计，并可为钻孔电磁波的反演解释提供重要的依据．本文不但给出了岩矿石吸收系数的计算方法，也给出了室内岩矿石标本吸收系数的测定方法和野外实测岩矿石吸收系数的方法。     

DZ-1型地质灾害土层含水量监测仪系统的研究与应用

高强度降雨和岩土层含水量过高是山体滑坡等地质灾害的主要诱因，为了更好地对这类地质灾害进行有效预测预报，研制了DZ-1型地质灾害土层含水量监测仪，介绍了该监测仪的工作原理、主要构成、技术性能、监测工艺技术及实际应用效果。     

利用GNSS干涉信号振荡幅度反演土壤湿度

根据干涉效应和GNSS接收机信噪比估计方法,推导了利用GNSS干涉信号幅度进行土壤湿度反演的模型,建模过程考虑了天线增益、土壤介电常数和噪声的影响。提出了使用AMPD算法从含有噪声的归一化干涉功率曲线中提取干涉峰值与谷值,进而反演了土壤介电常数与土壤湿度的方法,并对其进行了仿真。结果表明,利用提取出来的干涉谷值进行反演性能比峰值好,相对稳定准确的卫星仰角范围为5°~25°,湿度大于0.06cm~3/cm~3时反演结果更为准确,标准差在0.01cm~3/cm~3左右波动。     

未饱和砂土含水量GPR反射波法检测研究

未饱和砂土含水量变化会引起介电性质改变,影响土体中电磁波传播速度。利用GPR反射波法测得土体电磁波速后,基于正确的土体介电常数模型可求得含水量,这一过程具有快速、连续、无损特点。为实现目标,以不同粒径组成的3组典型砂土为样品,利用探地雷达反射波法测定其介电常数,研究影响土样介电常数的关键因素和遵循的介电常数模型,讨论基于介电理论的土体含水量求取方法。研究表明粒径级配差异不会引起砂土介电常数较大变化;含水量是决定其介电常数的关键因素,两者关系可采用拟合的Topp或Alharathi型公式表示;砂土介电常数遵循Looyenga混合介电常数模型。研究成果在土方路基含水量连续检测中得到有效应用。     

混合物介电常数的新公式

本文给出了混合物介电常数的新公式并用一个例子验证了新公式的有效性.此公式可以代替现有的公式应用到测井解释中,以提高解释的精度.     

1 kHz—15 MHz岩石介电常数的实验研究

平行板电容法是低频段测量介质介电常数的一种方法，本文介绍使用ＨＰ１６４５１Ｂ低频段介电测量装置测量岩石介电特性的方法。给出岩石介电常数与岩性、孔隙度、含水饱和度矿化度和频率的关系，为进一步研究岩石低频段介电特性和机理提供依据。     

Evaluating some factors that affect feasility of using ground penetrating radar for landmine detection

Ground penetrating radar （GPR） is one of the promising technologies that can be used to detect landmines. Many factors may affect the ability of GPR to detect landmines. Among those factors are： 1） the type of landmine material （metallic or plastic）, 2） conditions of the host soil （soil texture and soil moisture）, and 3） the radar frequency utilized. The impact of these factors on the ability of GPR to detect landmines is investigated by studying their effect on the dielectric permittivity contrast between the landmine and the host soil, as well as on the attenuation of the radar waves. The impact of each factor was theoretically reviewed and modeled using the Matlab and Mathcad software packages. Results of the computer modeling were correlated with GPR data acquired for metallic and plastic landmine types. It was found that the ability of GPR to detect landmines depends to a great extent on the landmine type, water content of the host soil, utilized radar frequency, and soil texture. The landmines are much easier to detect than plastic landmines for any soil conditions and any radar frequency. Increasing the soil＇s moisture content, regardless of soil texture, eases the detection of the plastic landmine and worsens the detection of the metallic mines. Increasing the percentage of clay in the soil causes the same effect as the moisture content. However, higher radar frequency delivers better results for landmine detection as long as the percentage of clay and the moisture content in the soil remains low. The results of this study are expected to help in selecting optimum radar antennae and data acquisition parameters depending on the landmine type and environmental conditions.