探地雷達是利用天線發(fā)射和接收頻電磁波來探測介質(zhì)內(nèi)物質(zhì)特性和分布規(guī)律的種地物理方法。探地雷達早期有多種叫法．如地面探測雷達(Ground—probing Radar)、地下雷達(Sub—surface Radar)、地質(zhì)雷達(Geo Radar)、脈沖雷達(Impulse Radar)、表面穿透雷達(Surface Penetrating Radar)等，都是面向地質(zhì)勘探目標、利用頻脈沖電磁探測地質(zhì)目標內(nèi)結(jié)構(gòu)的種電磁波方法。是近幾十年發(fā)展起來的種探測地下目標的有效手段，是種無損探測術(shù)，與其他常規(guī)的地下探測方法相比，具有探測速度快、探測過程連續(xù)、分辨率、操作方便靈活、探測費用低等優(yōu)點，在程勘察域的應(yīng)用日益廣泛。
由于探地雷達探測的、率以及無損的特點，目前主要被用于考古、礦產(chǎn)勘查、災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查、巖土程勘察、程質(zhì)量檢測、建筑結(jié)構(gòu)檢測以及軍事目標探測等眾多域。
探地雷達的作頻率范圍介于1M～1GHz之間，在地下介質(zhì)中的傳播以位移電流為主。雖然探地雷達和地震方法的物理機制和測量的物理量不樣(電磁波和彈性波)，但兩者的運動學(xué)特征致，遵循形式相似的波動方程，只是其中參數(shù)的物理意義不同。這種運動學(xué)特征的相似性使得探地雷達方法從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理(包括處理軟件)到數(shù)據(jù)解釋都可借鑒地震勘探的方法術(shù)成果。近年來隨著電磁波理論研究的深入，些電磁特性如化特性等得到深入的研究．并在雷達設(shè)備、采集術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法等方面得到開發(fā)和應(yīng)用。
、探地雷達的原理
探地雷達多采用天線向探測目標發(fā)射頻脈沖電磁波來行探測。通常探測目標深度滿足于遠場條件，可近似看做是以平面波形式傳播。平面波的化是空間給定點上場矢量方向隨時間的變化特征。通常可分為線化、圓化和橢圓化三種類型。波的化是電磁波的個重要特性，不同化方式的波有著不同的程應(yīng)用。當?shù)叵陆橘|(zhì)存在各向異性時，以線化方式入射的平面波．其反射回波可能轉(zhuǎn)變成橢圓化方式。因此，通過研究雷達波化方式的變化可以獲得與地下介質(zhì)物性相關(guān)的信息。
二、探地雷達的測量方法
1、剖面法
剖面法是zui常用的探地雷達觀測方式，類似于地震勘探中共偏移采集方式，即發(fā)射天線和接收天線以同定天線間距、按定測量步距(測點距)沿測量剖面順序移動并采集數(shù)據(jù)，從而得到整個剖面上的雷達記錄。這是目前大多數(shù)雷達系統(tǒng)常用的觀測方式，只需要發(fā)射和接收兩個通道，系統(tǒng)設(shè)計相對簡單。剖面法的優(yōu)點是剖面成果不需要或只需行簡單的處理就可用于解釋，能直觀得到測量成果，非常適合于急需快速提供測量結(jié)果的場合。
2、寬角法
寬角法有兩種作方式：種方式是個天線在某點固定不動(不論發(fā)射或接收天線)；另天線按等間隔沿測線移動并采集數(shù)據(jù)，得到的記錄相當于地震勘探中共炮點記錄(CSP)。另種方式是以地面某點為中心點，發(fā)射天線和接收天線對稱分置于中心點兩側(cè)，按定間隔沿測線向兩側(cè)順序移動并采集數(shù)據(jù)．得到的記錄類似于地震勘探中共中心點記錄(CMP)，當?shù)叵陆缑嫠綍r類似于共深度點記錄(CDP)。
采用寬角法測量的目的：是求取地下介質(zhì)的雷達波速度，為時深轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)解釋提供資料。二是實現(xiàn)水平多次疊加，提信噪比。采用這種測量方式沿剖面行多點測量，與地震勘探類似，可以通過動、靜校正和水平疊加處理獲得信噪比雷達資料，同時可以增加勘探深度。
3、透射波法
透射波法主要測量穿透過測量對象的直達波到達時間而計算出雷達波速度，通過穿透過測量對象的雷達波速度差異判斷測量對象的質(zhì)量。因此透射波法要求發(fā)射和接收天線分立于測量對象的兩側(cè)。由于只解釋和計算zui早到達的直達波，波形識別和計算相對簡單。透射波法主要用于程中墻體、柱體、橋墩、樁的質(zhì)量檢測以及井中雷達測量。井中雷達測量需要預(yù)布置兩個井孔，類似于地震跨孔測量。透射波法也可采用層析成像的觀測方式作，從而獲得細的孔間介質(zhì)速度成像。
4、三維測量方式
隨著勘探目標要求的提，二維剖面測量所能給出剖面上異常目標的埋深、范圍等信息已不能滿足業(yè)界對探測目標延伸走向、空間變化等詳細信息的要求?？脊拍繕说囊?guī)模相對較小，二維剖面法很難使測線正好跨過探測對象，剖面異常的解釋也是問題。因此開展三維雷達勘探是考古地物理應(yīng)用的趨勢和方向，些商用雷達系統(tǒng)從硬件設(shè)備到處理軟件都能夠支持5、三維雷達勘探。
目前探地雷達三維勘探是種偽三維勘探設(shè)計，即采用多條二維剖面組合形成面積性三維數(shù)據(jù)體，再通過軟件處理和顯示。對于目前只有個發(fā)射天線和個接收天線的雷達系統(tǒng)．這種偽三維設(shè)計也是種不錯的替代。隨著電子術(shù)發(fā)展，多通道儀器設(shè)備出現(xiàn)將會帶來三維雷達勘探術(shù)的革命。