探地雷达方法原理简介

1、探地雷达方法原理简介,一、探地雷达的基本概念 二、发展历史及现状 三、方法特点及应用领域 四、电磁理论基础及雷达波场特征,一、 探地雷达的基本概念,图1 探地雷达原理,电磁脉冲在地层介质中的旅行时间为 雷达记录中波的旅行时间 是以纳秒（ns ）为单位， ； 雷达波速以米/纳秒（m/ns） 为单位。,关于这一方法的名称： ground-penetrating radar; ground-probing radar; Georadar; subsurface radar; surface penetrating radar; Impulse radar. 目前国际会议与刊物上常用： ground-

2、penetrating radar (GPR); Georadar,反 射 剖 面 法 探 测 工 作 方 式,反射剖面法,探地雷达数据采集方式,1.反射剖面法,横穿两隧道顶部的探地雷达剖面,探测古河道的探地雷达剖面,2.共中心点(CMP) 或宽角反射折射法(WARR),采用共中心点（CMP） 法进行速度测量的过程,A CMP Radar record,3.透射法,连续测量与离散测量,连续采样概念,Illustration of discrete and continuous measurement with equal spatial sampling interval. The two m

3、odes give equivalent results when ground response varies slowly with respect to the sampling interval.,Examples of continuous data acquisition at speed of 3.5km/h (top left fig.),7km/h(top right), 14km/h(bottom left), and 28km/h(bottom right) respectively.,二、发展历史及现状,电磁学发展过程简介： 1785年，库仑研究电荷之间的相互作用； 1

4、786年，伽伐尼发现了电流； 1820年，奥斯特发现了电流的磁效应； 1831年， 法拉第发现电磁感应现象； 1864年， 麦克斯韦总结出了麦克斯韦方程组，提出 了光的电磁理论，并预言了电磁波的存在。 1888年， 赫兹证实了电磁波的存在。,GPR技术发展历史 1904，Hlsmeyer 提出采用电磁信号确定遥远地表的金属物体的存在； 1910，德国人 G.leimbach Critically refracted air wave（临界折射空气波）; Direct ground wave; 4. Reflected wave; 5. refracted wave.,7、 地质雷达波场分析,Direct air wave Critically refracted air wave Direct ground wave Reflected wave,Illustration idealized event arrival-time versus a