Page 58 - 2020管线1期印刷文件+(1)

应用技术

[2]
质雷达 。近年来，随着我国经济建设快速发 当脉冲波在介质中传播速度v已知时，可
展和安全保障工作的需要，二维、三维雷达 根据记录的时间t值，有（1）、（2）两个公式

技术和装备均有较快发展，根据应用领域主 得到反射体的深度。式（2）中x值在勘测时为

要分为隧道检测雷达、道路检测雷达、地下管 固定值，传播速度v值可以用宽角方式直接得
线检测雷达、建筑工程检测雷达、救援搜救 到，也可根据ν / c ε = 近似求出（介质的电导
[4]
雷达等。 率较低时） 。其中c为光传播速度， ε为地下
2.1 雷达基本原理 介质的相对介电常数（可利用理论值或实际

地质雷达的基本原理是基于高频电磁波 测定）。

理论的，其可以利用高频无线电波的传播规 2.2 雷达数据处理
律来确定介质内部物质结构，并描述介质分 由于原始采集数据信噪比、分辨率不

布规律的一种地球物理方法。地质雷达可以 高，所以需要对原始数据进行处理，主要是
向地下介质发射强度为几十兆赫兹～上千兆赫 对雷达记录的波形作处理，其目的是压制各

兹的高频电磁脉冲，电磁脉冲在遇到不同电性 种随机干扰或规则干扰，在确保保真度的前
[1]
介质的分界面时会产生反射或散射 。探测目 提下尽最大可能的提高的雷达剖面上反射波
标的埋藏深度可以根据电磁波双程走时的长 的信噪比和分辨率，以便于提取、计算反射

短差别来确定；探测目标的位置、范围及形态 波的各种有效属性，用于地质解译，处理方

需要通过合理布设的多条测线勘测，通过综 法主要包括有效波增强、随机噪声抑制、非目
合处理与解译来分析；而目标体属性可通过 标体的杂乱回波压制、图像的信噪比和分辨

分析电磁波波形的变化特征来确定，进而结 率提高处理等，常用的处理手段有增强处理、
合部分室内分析工作达到对勘查目标的探测 数字滤波与反滤波和偏移绕射处理方法等。

[3]
域判断 。在实际探测应用过程中一般采用 滤波是利用波的频谱特征去除、压制各种干
剖面法，即在地面测线上按固定一对发射、接 扰波，如去除、压制直达波和多次反射波；反

收天线的间距，以预先设定好的点距交互移 滤波是将地下介质假设为一系列的反射界面，

[3]
动进行探测 。脉冲旅行时： 再根据反射波的特征计算各界面的反射系数
t=2z/v （剖面法） （1） 值；偏移绕射处理也叫反射波的层析成像技

术，是将雷达数据中的每个反射点归位到其
2
t = 4z + x 2 / v （中心共点法或宽角法）
（2） 本来位置，从而可以真实地反映地下介质分
式中： t－脉冲波双程旅行时； 布情况；增强处理是增强雷达记录中的有效

z－目标体的深度； 信号，尽最大可能清晰地反映介质分布情况。

x －测线上点的坐标，勘测时一般其值固定； 雷达数据剖面图一般以脉冲反射波的形式记
v—脉冲波的传播速度。 录，波形的正负峰分别填充黑色或白色，也可

44 地下管线管理