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雷达基本理论了解探地雷达的基本知识, 如何使用雷达,什么情况下使用雷达. 什么是雷达?什么是探地雷达(GPR)?GPR的优点GPR的局限性不同天线的穿透深度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50-150m/µs 三种模式:反射,速度,层析成像 GPR方法–反射GPR方法 -反射基本原理–反射(孔中雷达)基本原理–速度(地面雷达)基本原理–层析成像(钻孔雷达)RAMAC/GPR在野外的应用屏蔽 天线RAMAC/GPR系统示意图RAMAC/GPR屏蔽配置RAMAC/GPR不屏蔽配置RAMAC/GPR钻孔配置RAMAC/GPR多道配置民用/结构工程 公用事业领域(管线,电缆),钢筋和空洞.水平定向钻 前期勘探(HDD) 交通:公路和铁路检测,冰层厚度, 桥面检测和桥基础研究. 环境 危险废弃物成图,地下埋藏罐(UST), 沉积岩研究,深度测量. 地球物理技术 地层成图,空洞和下沉孔,地下水,矿井探测,裂隙探测, 大坝研究,基础研究,隧道调查. 军事 道路完整性探测,战壕路线探测,地雷、炮弹等埋藏物 考古 场地成图,古墓探测,人工制品探测对雷达来说,最重要的市场 是…GPR方法–速度探测地下介质的电特性电特性传导电流: Jc=sE s=电导率(S/m) s=1/r(电阻率,Wm) 电导率是一个物体传导电流的能力(或电荷在介质中流动 的难易程度。 如:-电子在金属板内 -水中离子的移动 GPR信号的穿透深度与土壤的导电率有关(低致金属目标体):土壤中的水含量与电导率关于电导率和GPR探测的有用建议: “当地下介质(寄主)的电导率大于10mS/m (或小于100Ohmm),GPR不是一个合适的方法”极化电流: D=eE e=介电常数(F/m) er=e/e自由空间(标量) 相对介电常数的值表示将介质中电荷分开的力。 如:-分子偶极子的移动 一些分子的特性 -金属物体中的电荷 嵌在周围环境内 相对介电常数和 GPR信号速度的关系:相对介电常数和“足印”的关系: “足印”定义为探测的“有效区域”反射系数: 电磁波反射是由地下土壤中电阻抗的变化 产生的。 对GPR频率范围,地下介质的阻抗变化 主要由相对介电常数的变化决定的。 当Pr>0.01时就能有足够的反射 0End!