生活在科時(shí)代，我們對雷達(dá)這名詞早已不陌生了，那么是否大家知道什么叫做探地雷達(dá)？它又是如何在地物理中發(fā)揮作用的呢？別著急，接下來給大家介紹。

、什么是探地雷達(dá)？
探地雷達(dá)（Ground Penetrating Radar簡稱GPR）又稱地質(zhì)雷達(dá)，透地雷達(dá)，是用頻率介于106~109Hz的無線電波來確定地下介質(zhì)分布的種方法。

二、探地雷達(dá)的作原理是什么？
探地雷達(dá)的使用方法和原理是通過發(fā)射天線向地下發(fā)射頻電磁波，通過接收天線接收反射回地面的電磁波，電磁波在地下介質(zhì)中傳播時(shí)遇到存在電性差異的界面時(shí)發(fā)生反射，根據(jù)接收到電磁波的波形、振幅強(qiáng)度和時(shí)間的變化特征推斷地下介質(zhì)的空間位置、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和埋藏深度。

三、探地雷達(dá)可以用來干什么？
探地雷達(dá)可用于檢測各種材料，如巖石、泥土、礫石，以及人材料如混凝土、磚、瀝青等的組成。雷達(dá)可確定金屬或非金屬管道、下水道、纜線、纜線管道、孔洞、基礎(chǔ)層、混凝土中的鋼筋及其它地下埋件的位置。它還可檢測不同巖層的深度和厚度，并常用于地面作業(yè)開前對地面作個(gè)廣泛的調(diào)查。
 
四、探地雷達(dá)是怎么發(fā)展起來的？
1910年，德的G.letmbach和H.lowy次提出了利用探地雷達(dá)術(shù)來探測地下目標(biāo)體的概念和理論；1926年，Hulsenbech次提出了應(yīng)用脈沖術(shù)來確定地下結(jié)構(gòu)；1970年，Harison前往南行冰層探測，取得了1200m深度的資料；1974年，Unterberger R.R對鹽層行了探測；探地雷達(dá)早期只應(yīng)用于低電導(dǎo)率介質(zhì)中。
70年代以來，隨著計(jì)算機(jī)術(shù)的速發(fā)展，很多開始研究早期探地雷達(dá)儀器，如美GSSI公司的SIR系列、日本OYO公司的YLRZ系列，使得淺層目標(biāo)體探測得以實(shí)現(xiàn)，目前上廣泛使用的儀器有美地物理勘探設(shè)備公司的SIR系列、日本應(yīng)用地質(zhì)株式會(huì)社的GeoRadar系列、加拿大探頭及軟件公司的Pluse EKKO系列和瑞典地質(zhì)公司的RAMAC/GPR鉆孔雷達(dá)系統(tǒng)等，這些儀器中心頻率大概在10~1000MHz左右，探測深度從幾米到五十幾米，可應(yīng)用于地面、鉆孔和航空。
探地雷達(dá)術(shù)和理論發(fā)展得比外要晚，但是也有很多校和研究機(jī)構(gòu)都陸陸續(xù)續(xù)推出了自己的試驗(yàn)性雷達(dá)儀器，理論和應(yīng)用也得到了不斷發(fā)展并且日趨成熟，探地雷達(dá)的應(yīng)用在程物探等方面也作出了較大貢獻(xiàn)。

五、探地雷達(dá)有哪些優(yōu)點(diǎn)？
1、率：野外操作方便簡單，輕巧易攜帶，采樣，可快速移動(dòng)天線；
2、無損勘探：探地雷達(dá)可以在不損壞地表的情況下利用電磁波行勘探，適合在城市和程中應(yīng)用；
3、度：探地雷達(dá)的中心頻率可以達(dá)到幾千兆赫茲，探測分辨率可以達(dá)到幾厘米，可以很的確定目標(biāo)體產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)和埋深；
4、抗干擾能力強(qiáng)：可以實(shí)現(xiàn)定向?qū)Φ孛嫘邪l(fā)射，能較強(qiáng)地屏蔽地表電磁干擾，能適應(yīng)很多惡劣的作環(huán)境；

六、探地雷達(dá)儀器有哪些分組成？
探地雷達(dá)系統(tǒng)主要由主機(jī)（主控單元）、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線五分組成。其他還可能包括定位裝置（如GPS、里程計(jì)等）、電源以及手推車等。發(fā)射和接收天線成對出現(xiàn)，用于向地下發(fā)射和接收來自地下反射的雷達(dá)波。
主機(jī)是個(gè)采集系統(tǒng)，用于向發(fā)射機(jī)發(fā)送發(fā)射和接收控制命令（包括起止時(shí)間、發(fā)射頻率、重復(fù)次數(shù)等參數(shù)）。發(fā)射機(jī)根據(jù)主機(jī)命令向地下發(fā)射雷達(dá)波，而接收機(jī)根據(jù)控制命令開始數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過采樣和A/D轉(zhuǎn)換，接收的反射信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號被顯示和保存。

七、探地雷達(dá)有哪些測量方式？
1、剖面法
是zui常用的探地雷達(dá)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(diǎn)距）沿測量剖面順序移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)，從而得到整個(gè)剖面上的雷達(dá)記錄。這是目前大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)常用的觀測方式，只需要發(fā)射和接收兩個(gè)通道，系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對簡單。剖面法的優(yōu)點(diǎn)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
有兩種作方式：種方式是個(gè)天線在某點(diǎn)固定不動(dòng)（不論發(fā)射或接收天線）；另天線按等間隔沿測線移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)，得到的記錄相當(dāng)于地震勘探中共炮點(diǎn)記錄（CSP）。
另種方式是以地面某點(diǎn)為中心點(diǎn)，發(fā)射天線和接收天線對稱分置于中心點(diǎn)兩側(cè)，按定間隔沿測線向兩側(cè)順序移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)，得到的記錄類似于地震勘探中共中心點(diǎn)記錄（CMP），當(dāng)?shù)叵陆缑嫠綍r(shí)類似于共深度點(diǎn)記錄（CDP）。
采用寬角法測量的目的：是求取地下介質(zhì)的雷達(dá)波速度，為時(shí)深轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)解釋提供資料。二是實(shí)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(diǎn)測量，與地震勘探類似，可以通過動(dòng)、靜校正和水平疊加處理獲得信噪比雷達(dá)資料，同時(shí)可以增加勘探深度。
3、透射波法
主要測量穿透過測量對象的直達(dá)波到達(dá)時(shí)間，而計(jì)算出雷達(dá)波速度，通過穿透過測量對象的雷達(dá)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(jì)算zui早到達(dá)的直達(dá)波，波形識別和計(jì)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(dá)測量。井中雷達(dá)測量需要預(yù)布置兩個(gè)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(xì)的孔間介質(zhì)速度成像。
4、三維測量方式
隨著勘探目標(biāo)要求的提，二維剖面測量所能給出剖面上異常目標(biāo)的埋深、范圍等信息已不能滿足業(yè)界對探測目標(biāo)延伸走向、空間變化等詳細(xì)信息的要求?？脊拍繕?biāo)的規(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(dá)勘探是考古地物理應(yīng)用的趨勢和方向，些商用雷達(dá)系統(tǒng)從硬件設(shè)備到處理軟件都能夠支持三維雷達(dá)勘探。
從效率上講，剖面法點(diǎn)測的低效率也制約著三維雷達(dá)的應(yīng)用，些公司如SSI公司采用SMARTCART（小推車）配備里程計(jì)或GPS定位系統(tǒng)，這樣可實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)采集大大提三維數(shù)據(jù)采集效率。
 

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