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如何解释探地雷达的作用及原理

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型号：原产地：中国大陆发布时间：2024/7/23 16:49:24更新时间：2024/12/25 10:03:57

产品摘要：探地雷达可用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置

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如何解释探地雷达的作用及原理

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探地雷达（GroundPenetratingRadar简称GPR）又称地质雷达，透地雷达，是用频率介于106~109Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种方法。

探地雷达的工作原理是什么？

探地雷达的使用方法和原理是通过发射天线向地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。

探地雷达可以用来干什么？

探地雷达可用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度，并常用于地面作业开工对地面作一个广泛的调查。

探地雷达仪器有哪些部分组成？

探地雷达系统主要由主机（主控单元）、发射机、发射天线、接收机、接收天线五部分组成。其他还可能包括定位装置（如GPS、里程计等）、电源以及手推车等。发射和接收天线成对出现，用于向地下发射和接收来自地下反射的雷达波。

主机是一个采集系统，用于向发射机发送发射和接收控制命令（包括起止时间、发射频率、重复次数等参数）。发射机根据主机命令向地下发射雷达波，而接收机根据控制命令开始数据采集。经过采样和A/D转换，接收的反射信号转换成数字信号被显示和保存。

探地雷达有哪些优点

高效率：野外操作方便简单，轻巧易携带，采样高效，可快速移动天线；

无损勘探：探地雷达可以在不损坏地表的情况下利用电磁波进行勘探，适合在城市和工程中应用；

精度高：探地雷达的中心频率可以达到几千兆赫兹，探测分辨率可以达到几厘米，可以很精确的确定目标体产状、结构和埋深；

抗干扰能力强：可以实现定向对地面进行发射，能较强地屏蔽地表电磁干扰，能适应很多恶劣的工作环境；

探地雷达有哪些测量方式

剖面法是常用的探地雷达观测方式，类似于地震勘探中共偏移采集方式，即发射天线和接收天线以同定天线间距、按一定测量步距（测点距）沿测量剖面顺序移动并采集数据，从而得到整个剖面上的雷达记录。这是目大多数雷达系统常用的观测方式，只需要发射和接收两个通道，系统设计相对简单。剖面法的优点是剖面成果不需要或只需进行简单的处理就可用于解释，能直观得到测量成果，非常适合于急需快速提供测量结果的场合。

宽角法有两种工作方式：一种方式是一个天线在某点固定不动（不论发射或接收天线）；另一天线按等间隔沿测线移动并采集数据，得到的记录相当于地震勘探中共炮点记录（CSP）。

另一种方式是以地面某点为中心点，发射天线和接收天线对称分置于中心点两侧，按一定间隔沿测线向两侧顺序移动并采集数据，得到的记录类似于地震勘探中共中心点记录（CMP），当地下界面水平时类似于共深度点记录（CDP）。

采用宽角法测量的目的：一是求取地下介质的雷达波速度，为时深转换和数据解释提供资料。二是实现水平多次叠加，提高信噪比。采用这种测量方式沿剖面进行多点测量，与地震勘探类似，可以通过动、静校正和水平叠加处理获得高信噪比雷达资料，同时可以增加勘探深度。

透射波法主要测量穿透过测量对象的直达波到达时间，进而计算出雷达波速度，通过穿透过测量对象的雷达波速度差异，判断测量对象的质量。因此透射波法要求发射和接收天线分立于测量对象的两侧。由于只解释和计算早到达的直达波，波形识别和计算相对简单。透射波法主要用于工程中墙体、柱体、桥墩、桩的质量检测以及井中雷达测量。井中雷达测量需要预先布置两个井孔，类似于地震跨孔测量。透射波法也可采用层析成像的观测方式工作，从而获得更精细的孔间介质速度成像。

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