《地质雷达》ppt课件-讲义.ppt

在隧道开挖、煤矿生产及地面工程建设中经常遇到复杂的地质异常，给施工带来困难，尤其是穿过老窑、软弱破碎带、岩溶区，或者煤与瓦斯突出的危险区域，若事先未能探查清楚往往造成塌方、涌水或煤与瓦斯突出等事故，影响安全生产。在地面工程地质勘探中，要求实施大面积、高密度精查勘探，这就对地质探测手段提出了高的要求。实践证明，应用矿井地质雷达进行探测，简便快捷，机动灵活，能较好而准确地提供资料，取得较好效果。 ; 探地雷达（Ground Penetrating Radar）是一种高科技的地球物理探测仪器，目前已经广泛的应用于高速公路，机场的路面质量检测；隧道，桥梁，水库大坝检测；地下管线，地下建筑的检测等诸多的工程领域。 探地雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接受来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁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，根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度与波形资料，可推断地下介质的分布情况。; 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)。 ;一、基本原理 ;2009.10;图1　地质雷达探测原理示意图 ;2009.10; 当地下介质中的波速v为已知时，可根据精确测得的走时t，由上式求得目标体的深度z。式中x值即收发距，在剖面测量中是固定的；v值可用宽角法直接测量，也可以根据近似计算公式： ;介质; 波的双程走时由反射脉冲相对于发射脉冲的延时而确定。雷达图形常以脉冲反射波的波形形式记录。波形的正负峰分别以黑色和白色表示，或以灰阶或彩色表示。这样，同相轴或等灰度、等色线，即可形象地表征出地下反射界面。在波形记录上，各测点均以测线的铅垂方向记录波形，构成雷达剖面。 ;;;二、雷达仪器介绍;2.1 SIR雷达介绍;2.1 SIR雷达介绍;100MHz;900MHz;2.1 SIR雷达介绍;2.1 SIR雷达介绍;2.2 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）;2.2 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）;2.2 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）;2.2 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）;2.2 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR??; RAMAC/GPR非屏蔽天线是低频天线，主要用于深层探测，该天线只能与CUII主机配合使用。典型的非屏蔽天线有25MHz、50MHz、100MHz、200MHz天线。所有的RAMAC/GPR非屏蔽天线均使用同样的发射机及接收机、光纤、玛拉测链、天线分离架及主控单元。天线重量轻，适用于单人操作。收、发天线容易分离，可以采用CMP法（共中心点）计算速度。 非屏蔽天线可应用于土木建筑、地质学及水文地质学等。;2.3 加拿大EKKO型雷达;2.4 中国电波传播研究所——青岛分所：LTD-3;2.4 中国电波传播研究所——青岛分所：LTD-3;三、野外工作方法 ;1）、剖面法;2009.10;2009.10;2009.10;2） 、多次覆盖法;2009.10;3） 、宽角法;2009.10;3.2 探地雷达的技术参数;3.2 探地雷达的技术参数; 探地雷达数据处理的目标是压制随机的和规则的干扰，以最大可能的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，提取反射波的各种有用的参数(包括电磁波速度，振幅和波形等)来帮助解释。探地雷达与反射地震都依靠脉冲回波信号，其子波长度都由发射源控制。脉冲在地下传播过程中，能量均会产生球面衰减，也会由于介质对波的能量的吸收而减弱，在地下介质不均时还会发生散射、反射与透射。因此数字记录的探地雷达数据类似于反射地震数据，反射地震数字处理许多有效技术通过某种形式改变均可以应用于探地雷达资料的处理。 ;四、数据处理与资料解释;4.1 数字滤波;4.1 数字滤波;4.1 数字滤波;3）带通滤波;4.2 雷达资料的偏移处理 ;;原始数据雷达剖面图 ;4.3 雷达图像的增强处理;4.3 雷达图像的增强处理;4.3 雷达图像的增强处理;内容回顾;三、 地质雷达数据处理;四、 地质雷达资料解释;1、时间剖面的解释方法;1、时间剖面的解释方法;1、时间剖面的解释方法;不同测量目的对地层的划分是不同： （1）在进行考古调查时，特别关注文化层的识别； （2）在进行工程地质调查时，常以地层的承载力作为地层划 分依据，因此不仅要划分基岩，而且对基岩风化程度也 需要加以区分。 为此需要根据测量目的，对比雷达