探地雷达基本原理

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什么是探地雷达(GPR) ?
• 采用电磁波探测的一种技术, 频率一般在5 - 2500MHz, 用于对地下结构,埋藏物以及人造结构成像.
• 地下不同物体或介质的差异, 会对电磁波进行反射,使用者 根据反射图像判断地下异常体的位置. • 采用脉冲雷达体制,最早的脉冲雷达系统是Melton 于 1937年提出的。 • 基本工作模式: 反射（包括CMP共中心点速度探测）, 层析成像（ 雷达CT).
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GPR 的优点
设备轻便,携带方便 GPR 是无损探测技术 与其它地球物理方法相比， 数据采集速度非常快 水平和垂直精度高
图像比较直观
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基本原理
• 用电磁波穿透地下介质
• 穿透深度取决于介质的介电常数和电导率 • 记录反射时间 • 速度一般在 50 - 150 m/µs
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GPR 方法 – 反射
• 雷达探测的95% 是用偶极反射模式
• 从原理上将，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 并将其显示在计算机屏幕中
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探地雷达基本原理
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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.
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GPR 方法 - 反射
Depth [m]
Time [ns]
?
Length [m]
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RAMAC/GPR 系统示意图
测量轮
控制单元
触发信 号 触发
数据
发射
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接收