地质雷达培训(讲授 上部)
地质雷达基础知识(一)
地质雷达基础知识(一)一、教学内容本节课的教学内容来自小学科学教材第六册第五章节“地球的秘密”。
该章节主要介绍了地质雷达的基本概念、工作原理及其在地质探测中的应用。
具体内容包括地质雷达的定义、组成部分、工作原理、使用方法以及探测结果的解读等方面。
二、教学目标1. 让学生了解地质雷达的基本概念，知道地质雷达在地质探测中的重要作用。
2. 学生能理解地质雷达的工作原理，并能简单描述其工作过程。
3. 学生能够运用地质雷达的知识，解决实际问题。
三、教学难点与重点重点：地质雷达的基本概念、工作原理及其在地质探测中的应用。
难点：地质雷达工作原理的理解和实际应用。
四、教具与学具准备教具：PPT、地质雷达模型、实物图片等。
学具：笔记本、彩笔、练习册等。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示地震灾区现场，引导学生关注地质探测技术在灾后救援中的重要作用，进而引出地质雷达的概念。
2. 知识讲解：介绍地质雷达的定义、组成部分、工作原理及其在地质探测中的应用。
通过地质雷达模型的展示，让学生更直观地理解地质雷达的工作原理。
3. 例题讲解：分析实际探测案例，让学生了解地质雷达在地质探测中的应用，培养学生运用地质雷达知识解决实际问题的能力。
4. 随堂练习：设计一些有关地质雷达的练习题，让学生巩固所学知识。
5. 板书设计：板书地质雷达的基本概念、工作原理及其在地质探测中的应用。
6. 作业设计：题目1：请简要描述地质雷达的基本概念。
答案：地质雷达是一种利用电磁波探测地下目标的仪器，主要由发射装置、接收装置和数据处理装置组成。
题目2：请解释地质雷达的工作原理。
答案：地质雷达通过发射装置发射电磁波，当电磁波遇到地下目标时，会发生反射。
接收装置接收这些反射回来的电磁波，并通过数据处理装置分析，从而得到地下目标的信息。
题目3：请举例说明地质雷达在地质探测中的应用。
答案：地质雷达可以用于探测地下水位、查找地下管线、探测地下溶洞等地质现象。
在地震灾区，地质雷达还可以用于探测被埋压人员的生存状态。
《探地雷达培训》课件
2
接收与分析
雷达接收并分析地下物质反射的电磁波信号，生成图像以显示地下结构。
3
数据处理与解释
通过对探地雷达数据进行处理和解释，可以提取有关地下结构和目标的有用信息。
地质勘测中的重要性
非破坏性勘测
探地雷达可以非破坏性地探测地下管线、地下设施等，减少施工风险。
节省时间和成本
使用探地雷达可以快速获取地下信息，从而节省勘测时间和成本。
优势
• 非破坏性勘测 • 快速获取地下信息 • 高分辨率地下图像
劣势
• 受地下环境影响 • 混杂物干扰 • 有限的穿透深度
探地雷达在建筑和土木工程中的应用
隐蔽物探测
地下结构调查
探地雷达可帮助在施工前探测隐 蔽物，避免损害地下管线和设备。
通过探地雷达可以调查地下结构 的情况，为土木工程设计提供准 确数据。
提高勘测精度
探地雷达可以提供高分辨率的地下图像，帮助准确识别地下结构和目标。
探地雷达的历史和发展
探地雷达的起源
探地雷达起源于20世纪初，最初 用于探测地下金属和地雷。
技术的进步
随着技术的进步，探地雷达的应 用领域不断扩大，成为非破坏性 勘测的重要工具。
未来的发展
未来，探地雷达将继续发展，提 供更高精度和更先进的地下勘测 技术。
《探地雷达培训》PPT课 件
在这个《探地雷达培训》PPT课件中，将为您介绍探地雷达的基本原理、工 作机制以及在地质勘测中的重要性。此外，我们还将探讨探地雷达技术的历 史和发展，不同类型的设备及其规格，以及在建筑和土木工程中的应用。
基本原理与工作机制
1
电磁波发射
探地雷达通过发射电磁波进入地下，探测不同物质的反射和吸收情况。
地质雷达培训
地质雷达学习资料一．雷达理论基本要点1.1地质雷达的波组特征雷达天线发射的是子波而不是单脉冲，子波由几个震荡波形组成，占有一定的时间宽度，反射与折射波依然保持有原来子波的特点，只是幅值上有所变化。
这里将雷达子波的周期、持续时间长度和衰减比三个参量作为子波的波阻特征。
子波的频率成分与天线的主频相近，持续一个半到两个周期，后续振相略有衰减。
例如对于100MHz天线的子波，持续时间可到15-20ns，对于1GHz的天线，持续时间约2ns。
子波的波形的确定对于后期处理是非常重要的，它是小波处理的基础。
有很多方法可以获得各种频率天线的子波，最简单的方法是利用金属板反射。
将一块较大的金属板放置于地面上，发射与接受天线与金属板平行，相距为3个周期的时程，进行数据采集，即可获得子波记录。
不同类型的雷达、不同型号的天线，雷达子波的形状是不同的。
天线与介质的距离、介质的电导特性对子波的形态和特点也有一定的影响，应根据现场工作条件从记录中分离子波。
从下边的记录中也可以辨认出子波的特征。
表面反射波、内界面反射波都是近联各州其的衰减波形。
对其进行分析可以得到子波的波组特征为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，需要坚实的理论基础和丰富的实践经验。
雷达记录的判读也叫雷达记录的波相识别或波相分析，它是资料解释的基础。
在此首先介绍波相分析的基本要点。
1.2雷达波资料解释三要素要点1：反射波的振幅与方向从反射系数的菲涅耳（Fresnel）公式中可以看出两点，第一点，界面两侧介质的电磁学性质差异越大，反射波越强。
从反射振幅上可以判定两侧介质的性质、属性；。
第二点，波从介电常数小进入介电常数大的介质时，即从高速介质进入低速介质，从光疏进入光密介质时，反射系数为负，即反射波振幅反向。
反之，从低速进入高速介质，反射波振幅与入射波同向。
这是判定界面两侧介质性质与属性的又一条依据；如从空气中进入土层、混凝土反射振幅反向，折射波不反向。
第三讲(地质雷达)
100MHz
200MHz
400MHz
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
900MHz
1200MHz
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
SIR-20高速高精度多通道透视雷达 高速高精度多通道透视雷达
SIR-3000便携式透地雷达 便携式透地雷达
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
对地下雷达探测目标的解释,离不开必要的地 质理论和地质工程知识，更确切地说，探测地下 目标的雷达系统应称为“地质雷达系统 ”(Geologic radar system)。
地质雷达原理及应用PPT课件
地质雷达可以在各种复杂的环 境下进行探测，如山地、河流
、城市等。
地质雷达的缺点
成本较高
地质雷达设备成本较高，对于一些小 型项目来说可能不太经济。
对操作员要求高
地质雷达的操作需要专业人员进行， 对于普通人员来说可能需要较长时间 的学习和培训。
受环境影响较大
地质雷达的探测效果受到环境因素的 影响较大，如土壤湿度、电磁噪声等。
时域和频域分析等处理。
数据处理软件还具有地图显示 功能，可将探测结果以图像形 式展示，方便用户分析和解释
。
04
地质雷达应用实例
地下管线探测
总结词
利用地质雷达的高频电磁波探测地下管线的位置和深度，提高城市规划和建设 的安全性。
详细描述
通过向地下发射高频电磁波，并接收反射回来的信号，地质雷达能够准确测定 地下管线的位置和埋深，为城市地下管线的规划、建设和维护提供重要依据。
THANK YOU
感谢聆听
数据处理复杂
地质雷达获取的数据量较大，需要进 行复杂的数据处理和分析，对于数据 处理技术要求较高。
地质雷达的发展趋势
技术升级
数据处理智能化
随着科技的不断发展，地质雷达的技术也 在不断升级，未来将会有更高效、更精确 的探测技术出现。
随着人工智能技术的发展，未来地质雷达 的数据处理将更加智能化，能够自动识别 和提取地下物体的信息。
详细描述
地质雷达能够快速、准确地监测地质灾害的发生和发展，如滑坡、泥石流等，为 灾害预警和应急救援提供及时、准确的信息，有效降低灾害造成的损失。
矿产资源勘探
总结词
利用地质雷达的高分辨率探测矿产资源的分布和储量，为矿 产资源的合理开发和利用提供科学依据。
雷达基本培训PPT课件
RAMAC/GPR 历史
• 1992 – 开始研究地面雷达 • 1994 - RAMAC/GPR 推向国际市场 • 1996 - 1 GHz 天线推出 • 1997 – 全新的屏蔽天线概念, 500MHz 天线 • 1998 – 推出250 和800 MHz 屏蔽天线 • 1999 – 屏蔽100MHz, 多道雷达系统MC4,
L E T ’S M A K E I T V I S I B L E
雷达基本理论
L E T ’S M A K E I T V I S I B L E
什么是雷达?
RADIO DETECTION AND RANGING
（无线电探向和测距）
雷达最初是用于军事目的 探测空中目标体.
L E T ’S M A K E I T V I S I B L E
基本原理 – 速度 (地面雷达)
• CMP, common midpoint measurement（共中心点） • WARR, wide angle reflection refraction（宽角反射折射） • 给出速度剖面用于把时间记录转换成深度 • 需要可分离天线(Tx发射/Rx接收) • RAMAC/GPR比竞争对手的优势
L E T ’S M A K E I T V I S I B L E
GPR 方法 – 反射
• 雷达探测的95% 是用偶极反射模式
• 从原理上讲，GPR 类似于声纳设备 • 发射机发射一 “列”电磁脉冲，
该脉冲在介质中传播 • 在地下介质的电特性有变化的地方
发生反射(即散射) • 接收机拾取“背散射”信号，记录它
L E T ’S M A K E I T V I S I B L E
地质雷达课件(内部参考)
第一讲地质雷达的应用领域探地雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)，又称地质雷达，是近些年发展起来的高效的浅层地球物理探测新技术，它利用主频为数十兆赫至千兆赫兹波段的电磁波，以宽频带短脉冲的形式，由地面通过天线发射器发送至地下，经地下目的体或地层的界面反射后返回地面，为雷达天线接受器所接受，通过对所接受的雷达信号进行处理和图像解译，达到探测前方目的体的目的。
与传统的地球物理方法相比，探地雷达最大的优点就是具有快速便捷、探测精度高以及对原物体无破坏作用。
因此，探地雷达在道路建设和公路质量检测领域已逐渐被认识到并广泛应用起来。
地质雷达自上世纪80年代中期开始应用至今将近20年了，其应用领域逐渐扩大，在考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空各领域都有重要的应用，解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、超前预报、地质构造等问题。
1.1 工程场地勘察地质雷达最早用于工程场地勘查，解决松散层厚度分布，基岩风化层分布，以及节理带断裂带等问题。
有时也用于研究地下水分布，普查地下溶洞、人工洞室等。
在粘土补发育的地区，探查深度可达20m以上，效果很好。
1.2 埋设物与考古探察考古是地质雷达应较早的领域，在欧洲有成功的实例，如意大利罗马遗址考古、中国长江三峡库区考古等项目都应用了雷达技术。
利用雷达探测古建筑基础、地下洞室、金属物品等。
在现今城市改造中，有时也需要了解地下管网，如电力管线、热力管线、上下水管线、输气管线、通信电缆等，这对于地质雷实是很容易的。
目前地质雷达为地下管线探测发展了高分辨3D探测系统及软件，如PATHFINDER雷达、R I S-2K/S等雷达都可以胜任这类工作，不但可探测到水平位置分布，还可以确定其深度，得到三维分布图。
雷达考古雷达探测管道1.3 工程质量检测工程检测近年应用领域急速扩大，特别是在中国的重要工程项目中，质量检测广泛采用雷达技术。
铁路公路隧道衬砌、高速公路路面、机场跑道等工程结构普遍采用地质雷达检测。
地质雷达介绍ppt课件
g
e4r
满足Qs+Q>0的距离 ，称为探地雷达的探测距离，亦 即处在距离 r 范围内的目的体的反射信号可以为雷达 系统所探测。
26
1.2 探测距离
与选用的天线频率、地下介质的相对介电常数、电导率相关
对于铜、铁等良导电媒介质，其电导率σ很大，衰减常 数β也很大，因此，电磁波在良导电媒质中传播时，场 矢量的衰减很快，电磁波只能透入良导体表面的薄层内 （电磁波只能在导体以外的空间或电介质中传播），这 种现象称为趋肤效应。电磁波透入导体内的深度称为穿
6
1．电磁波在介质中的传播速度
探地雷达测量的是地下界面的反射波的走时，为了获取地 下界面的深度，必须要有介质的电磁波传播速度 v ，其值为
v [ ( 1 ( )2 1)]1/ 2
2
α为相位系数，σ为导电率（1/ρ），ε为介电系数， μ为磁导率
7
绝大多数岩石介质属非磁性、非导电介质，常常满
13
EKKO 系列 EKKO 100增强型
E K K O 1 0 0 0 型
Noggin 250型
14
SIR 系列
匹配天线
SIR3000型（最新）
15
美国GSSI自行生产的天线
3207型
Next
5103型
5100型
16
Radarteam定制的天线 Subecho 70型
屏蔽Subecho 200型 屏蔽天线900型
4
探地雷达工作原理示意图
发射天线
接收天线
直达波
目标体 反射波
5
• 超高频电磁波（10MHz－5000MHz） • 由于地下介质往往具有不同的物理特性，如介质的介电
性、导电性及导磁性差异，因而对电磁波具有不同的波 阻抗，进入地下的电磁波在穿过地下各地层或管线等目 标体时，由于界面两侧的波阻抗不同，电磁波在介质的 界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁波脉冲其 传播路径、电磁波场强度与波形将随所通过介质的电性 质及几何形态而变化，因此，从接收到的雷达反射回波 走时、幅度及波形资料，可以推断地下介质或管线的埋 深与类型。
地质雷达PPT演示课件
子波的频率成分与天线的主频相近，持续 一个半到两个周期，后续震相略有衰减。
12
3.2 地质雷达波组识别的三个要点
反射波的振幅和方向 反射波的频谱特性 反射波同相轴的形态特征
13
3.3 反射层波组的识别
识别反射波组的标志为同相性、相似性、 反射波形特征等。
地质雷达在各种复杂的施工环境中的广泛应用， 面临着各种干扰源的影响。如何去除这些干扰成 为摆在工程人员面前日益紧要的问题之一。
提高处理方法，减少问题的多解性，减少在处理 解释中对人员经验的依赖。尤其在资料的解释过 程中，如何识别不同特征波形对应的地下异常分 布成为提高探测成果质量的关键问题。
确定具有一定形态特征的反射波组是反射 层识别的基础，而反射波组的同相性与相 似性为反射层的追踪提供依据。
通过对比地质雷达反射波图像与钻探结果， 建立测区地层的反射波组特征。根据反射 波组的特征就可以在地质雷达反射波图像 剖面中拾取反射层。
14
3.4 典型目标体的波组特征
基岩的波组特征 地层界面的波组特征 地下管道的波组特征 水底地形的波组特征 第四系含水地层的波组特征 地下空洞的波组特征 地下埋藏物的波组特征
地质雷达数据处理、解释 及其在工程勘查中的应用
地球探测科学与技术学院 指导老师：田钢教授 答辩人：范秦军
1
主要内容
一 绪论 二 地质雷达数据处理方法 三 地质雷达资料的解释 四 地质雷达在工程勘查中的应用 五 结束语
2
一 绪论
地质雷达技术发展历史 问题的提出 本文主要工作
3
1.1 地质雷达技术发展历史
水域断裂调查 陆上工程勘查试验
地质雷达培训课件下载
地质雷达培训课件下载地质雷达是一种用于地下勘探和探测的仪器，它通过发射电磁波并接收反射信号来获取地下结构的信息。
地质雷达在地质勘探、建筑工程、环境监测等领域有着广泛的应用。
为了提高地质雷达的应用效果，许多培训机构和科研机构都推出了相关的培训课件供人们学习和下载。
地质雷达培训课件是一种系统化的学习资料，它包含了地质雷达的原理、仪器的使用方法、数据处理技术等内容。
通过学习这些课件，人们可以系统地了解地质雷达的工作原理和应用方法，提高地质雷达的使用技能。
首先，地质雷达培训课件会介绍地质雷达的原理和工作机制。
地质雷达利用电磁波在地下的传播特性来获取地下结构的信息。
课件会详细介绍电磁波在地下的传播过程，以及地下不同介质对电磁波的反射和散射规律。
通过学习这些知识，人们可以了解地质雷达的工作原理，为后续的学习和应用打下基础。
其次，地质雷达培训课件会介绍地质雷达的使用方法和操作技巧。
地质雷达是一种高精度的仪器，正确的使用方法和操作技巧对于获取准确的地下信息至关重要。
课件会详细介绍地质雷达的仪器结构和操作步骤，以及在不同地质环境下的使用注意事项。
通过学习这些内容，人们可以掌握地质雷达的正确使用方法，提高勘探的准确性和效率。
此外，地质雷达培训课件还会介绍地质雷达数据的处理和解释技术。
地质雷达获取的数据需要进行处理和解释才能得到有用的地下信息。
课件会介绍地质雷达数据的处理方法，包括数据滤波、去噪、成像等技术。
同时，课件还会介绍地质雷达数据的解释方法，包括反射面识别、地下结构解析等技术。
通过学习这些内容，人们可以有效地处理和解释地质雷达数据，获取准确的地下结构信息。
最后，地质雷达培训课件还会介绍地质雷达在不同领域的应用案例。
地质雷达在地质勘探、建筑工程、环境监测等领域都有着广泛的应用。
课件会通过实际案例的介绍，展示地质雷达在不同领域的应用效果和成果。
通过学习这些案例，人们可以了解地质雷达的实际应用情况，为将来的工作和研究提供参考。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
♦
增益点数的选择：增益点的作用是使记录线上不同时段有不同放大倍数，使各段的
信号都能清楚的显现出来，增益点的位置最好是在反射信号出现的时段附近。SIR型 雷达设计的增益点从2到8个，时窗短时选2点增益，时窗长时选4或5足以。点之间的 增益是线性变化的，增益的变化是平滑的。增益大小的调节是使多数反射信号强度 达到满度的60%-70%，增益太大将造成削顶，增益太小将丢失弱小信号。 地质雷达数据采集时的信号触发方式一般有4种，即测量轮触发、时间触发、键盘触 发、线式触发
♦
GPR图谱识别的几个概念： ♦ 地质雷达图像剖面是地质雷达资料解释的基础，只要掌子面前方介质中存在电性差 异，就可以在雷达剖面图中找到相应的反射波与之对应。根据相邻道上反射波的对 比，把不同道上同一个反射波相同相位连接起来的对比线称为同相轴，雷达剖面图 的识别主要是确定具有相同特征的反射波组的同相轴。 ♦ 构造断裂带在雷达剖面图上的波形反映一般是与断裂带走势相同的一条曲线；软弱 夹层和岩溶洞穴的波形反映一般是由许多细小的抛物线组成的一块较大区域，与周 围的波形存在明显的差异。 ♦ 水泥制成的地下水管，同时管内充满水，探测时造成水管的反射波能量较弱，因而 水泥制成的地下水管，同时管内充满水，探测时造成水管的反射波能量较弱 的地下水管 造成水管的反射波能量较弱， 在探地雷达实信号剖面图和瞬时振幅波形图呈现弱反射波。 在探地雷达实信号剖面图和瞬时振幅波形图呈现弱反射波。 ♦ 地质勘察中：除了在雷达剖面图上发现明显的信号异常之外，最好还要注意观察地 质情况，结合地质方面的知识加以综合判断会得到更准确的结果。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
其中: X 为空间分辨率，m 。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
SSI公司对两个不同位置的点目标在两种天线频率探测下的分辨率演示——提示我们野 外工作要选对天线！ a)在模型空间中部1m深埋设单管；b) 模型中部1m和1.2m深上、 下埋设双管；c)双管1m深，水平0.5m间距
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
直达波问题！
问题一: GPR图谱黑白线条的含义？！ （注意：直达波问题？！）
参见：翻译文章第八章第一节
在接收雷 达上看到 的单个信 号脉冲与 反射的结 构图
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
异常的发现图解：
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
ห้องสมุดไป่ตู้
Wiggle图：
导致雷 达信号 强度减 弱的过 程如右 图。 其中， 频率越 高衰减 就越大； 在频率 一定的 情况下， 湿度越 大的介 质衰减 也越大。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
雷达最大探测深度的问题？
-----实际运用中存在着两个公式，这是一个容易引起混乱的问题！
♦
时窗主要取决于最大探测深度d与地层电磁波速度v，数据采集时所开的时窗W可由下式决定（经 验公式）:
由于系统默认 v = 0.1 m/nsec ,故上式写成：w = dmax×20×1.3 上式中时窗的选用值增加30%，是为了介质中电磁波速度与目标深度的变化所设的校正值。
r=2m
几个基本概念：
♦
♦
♦
地下不同介质形状不同，电磁性不同，产生的反射波的振幅、相位、频率均相应产 生变化，地质雷达图像上显示的反射波是反射波的振幅，相位、频率等参数综合显 示的实信号（注：与复信号相对 ）。瞬时振幅波形反映了给定时刻反射信号能量大 小及能量衰减状况，利用它可以推测地下介质的性质。瞬时相位波形反映地下介质 相位的变化，地下介质电磁性差异常引起相位的变化，因此利用它可推测地下介质 的连续性。另外瞬时相位大小与反射波的振幅无关，因此利用它可研究地下深层介 质的性质。瞬时频率波形也反映了地下介质性质的变化，利用它可推测地下介质的 形状及性质。 扫描速率Scans/S：扫描速率是定义每秒钟雷达采集多少扫描线记录，扫描速率大时 采集密集，天线的移动速度可增大，因而可以尽可能的选大。但是它受仪器能力的 限制。对于一种类型的雷达，他的A/D采样位数、扫描样点数和扫描速度三者的乘积 应为常数。当扫描速率Scans/s决定后，要认真估算天线移动速度TV。估算移动速度 的原则是要保证最小探测目标（SOB）内只少有20条扫描线记录：TV≦Scans*SOB/20， 例如探测目标最小尺度为10cm、扫描速率64Scans/s时,推算天线运动速度应小于 32cm/s，相当于0.5cm/scan。如果最小目标为0.5m,则天线移动速度可达1.5m/s。 扫描样点数Samples/Scan 扫描样点数Samples/Scan：有128、256、512、1024、2048/scan可供选用，为保证 高的垂向分辨，在容许的情况下尽量选大。对于不同的天线频率Fa、不同的时窗长 度Range，选择样点数Samples应满足下列关系：Samples≧10-8*Range*Fa ，该关系 保证在使用的频率下一个波形有10个采样点。例如对于900MHZ天线，40ns采样长度 的时窗，要求每扫描道样点数大于360Sanples/Scan，可以选择接近的值512。对于 100MHZ天线，500ns采样长度，样点数应大于500 Samples/ Scan,可以取512或1024。 样点数大对提高资料的质量有利，但耗时较大，影响前进速度。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
云交院雷达系统
雷达系 统、探 测及其 解译图 示
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
意大利RIS雷达资料（精选）
参阅： 1、加拿大蒙工实验室GPR情况： （文件夹：蒙工GPR仪器照片） 2、Groundvue系列地质雷达（李 昆）.doc
云南交通职业技术学院
李 昆 副教授
Email: Lsjhymlk@
学习、交流、合作-----共同进步！
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
准备知识：
♦ 雷达发展的历史（见：翻译文稿） ♦ 目前市场上地质雷达的类型及其竞争（见：
radar1类型ppt；辽宁公路比武与2000年世 界著名雷达比武荣获第一；最新的格威雷 达资料） ♦ 本次研修班使用的雷达简况： 1、型号：RIS-2k A (最新RIS-k2 ) 2、硬件：四套天线及主机系统 3、软件：四个配套数据处理软件 4、参见《意大利RIS雷达资料（精选） ppt》
♦ 仪器使用中，各天线有其默认的最大时窗wmax值，它对应一个最大探测深
度。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
问题四： 各使用天线的垂直与水平分 辨率具体值如何确定？！
-----这是一个很少人给出具体说明的问 题！
电 磁 波 波 束 宽 度 决 定 水 平 空 间 分 辨 率
在保证分辨率且场地条件许可时, 尽量使用中心频率低的天线。天线 的中心频率可由下式确定:
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
问题二: 振幅激化方向问题？！
1、 振幅反射系数 R 表征反射能量的大小，与介 质两侧相对介电常数差值大小有关： 2、R值为正，即高波速介质进入低波速介质（空 气进入岩石内，正振幅，以红色表示）；为负， 即低波速介质进入高波速介质（从混凝土内部 进入其空洞，负振幅，以兰色表示）
雷达垂直分辨率：λ/4 ~ λ/2
例如：80MHz天线垂直分辨率估算 周期 T=1/（80×106 ）=125 ×10-10 s 平均波速v =0.1m/ nsec = 1×108 m/s 波长λ= v × T = 1.25 m 雷达垂直分辨率：0.312 ~0.625 m
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
♦
根据探测深度H和介电常数ε推导得来的时窗长度（Range/ns）公式：
Range(△t)=(2/0.3)H(ε)1/2 =6.6H(ε)1/2
(单位：ns) 为100ns，
例如对于地层岩性为含水砂层时，介电常数为25，探测深度为3m时，时窗长度应选 时窗选择略有富余，宁大勿小。
（工作中关键是：介电常数ε不易获得！） 工作中关键是：介电常数ε不易获得！）
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
振幅正负值与颜色
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
问题三： 探测深度与时窗长度 的问题？！
♦ 探测深度的选取是GPR探测开始就要面临
的重要问题。 ♦ 处理原则：既不要选得太小丢掉重要数据， 也不要选得太大降低垂向分辨率。一般选 取探测深度H为目标深度的1.5倍。 ♦ 时窗的选择决定雷达系统对反射回来的雷 达信号取样的最大时间范围，这就决定了 雷达记录所反映的最大探测深度。
水平分辨率及 其计算公式：
△L=(rλ/2)1/2
例如：40MHz 1/fc =25 ns λc=0.1x25=2.5 △L=(2.5)1/2 △L=1.58m (?) 目标介质特性和地质 雷达的中心频率一定 时，d 越深,能够分 辨的物体尺寸要越大。
云南交通职业技术学院--公路学院 李 昆 副教授
反射剖面模式下的 GPR原理 GPR原理
a) 一套发射与接收天线沿剖面方 向匀速移动，在图（c）GPR剖 面上天线位置56、91、226的反 射波路径略图 b)在 wiggle模式下，这些位置处 接收信号的显示 c) 在海岸环境下用200MHz系统 获得的GPR剖面。水平轴显示沿 剖面的距离，左边的垂直轴显示 双程走时，右边显示转换的深度。