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1、第三讲 地 质 雷 达中国矿业大学中国矿业大学刘志新刘志新病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术 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
2、活，能较好而准确地提供资料，取得较好效果。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术 探地雷达（探地雷达（Ground Penetrating RadarGround Penetrating Radar）是一种高科）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，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
3、多的工程领域。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（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。分布情况。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破
4、坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术 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)。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术一、基本原理一、基本原理 地质雷达由地质雷达由发射部分发射部分和和接收部分接收部分组成。发射
5、部分由组成。发射部分由产生高频脉冲波的发射机和向外辐射电磁波的天线产生高频脉冲波的发射机和向外辐射电磁波的天线(Tx)组成。通过发射天线电磁波以组成。通过发射天线电磁波以6090的波束角向地下的波束角向地下发射电磁波，电磁波在传播途中遇到电性分界面产生反发射电磁波，电磁波在传播途中遇到电性分界面产生反射。反射波被设置在某一固定位置的接收天线（射。反射波被设置在某一固定位置的接收天线（Rx）接）接收，与此同时接收天线还接收到沿岩层表层传播的直达收，与此同时接收天线还接收到沿岩层表层传播的直达波，反射波和直达波同时被接收机记录或在终端将两种波，反射波和直达波同时被接收机记录或在终端将两种显示出来。
6、显示出来。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术图图1 1地质雷达探测原理示意图地质雷达探测原理示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中
7、国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术当地下介质中的波速当地下介质中的波速v为已知时，可根据精确测得的走为已知时，可根据精确测得的走时时t，由上式求得目标体的深度，由上式求得目标体的深度z。式中。式中x值即收发距，在剖值即收发距，在剖面测量中是固定的；面测量中是固定的；v值可用宽角法直接测量，也可以根据值可用宽角法直接测量，也可以根据近似计算公式：近似计算公式：c为为光速；光速；为为地下介地下介质质的相的相对对介介电
8、电常数。常数。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术介质介质相对介电常数相对介电常数电磁波速度电磁波速度V V（m/ns)m/ns)水水81810.0330.033空气空气1 10.30.3雪（湿）雪（湿）4 412120.090.090.150.15石灰岩石灰岩7(6)7(6)0.11(0.12)0.11(0.12)土壤土壤(干干)4(34(35)5)0.15(0.130.15(0.130.18)0.18)土壤（含水土壤（含水20%20%）10
9、(410(440)40)0.095(0.050.095(0.050.15)0.15)冰冰3.23.20.170.17铜或铁铜或铁1 1-常见介质的常见介质的 和和病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术波的双程走时由反射脉冲相对于发射脉冲的延时而确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。负峰分别以黑
10、色和白色表示，或以灰阶或彩色表示。这样，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同相轴或等灰度、等色线，即可形象地表征出地下反射界面。面。在波形记录上，各测点均以测线的铅垂方向记录波形，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。构成雷达剖面。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术由于探地雷达的电磁波主要是在非理想介质中传播的所以由于探地雷达的电磁波主要是在非理想介质中传播的所以其衰减的速度非常快，这构成了雷达应
11、用的主要障碍，即探测其衰减的速度非常快，这构成了雷达应用的主要障碍，即探测的深度有限。电磁波的电场强度随着距离的衰减规律是：的深度有限。电磁波的电场强度随着距离的衰减规律是：其中为其中为介质的吸收系数，它与介质的介质的吸收系数，它与介质的电性电性和和频率频率有关，有关，根据计算可以写为根据计算可以写为病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术趋肤深度趋肤深度病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程
12、度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术二、雷达仪器介绍二、雷达仪器介绍国外国外美国美国GSSI公司的公司的SIR系列雷达（系列雷达（美国劳雷公司代理销售）美国劳雷公司代理销售）瑞典瑞典MALA公司的公司的RAMAC/GPR雷达系列雷达系列加拿大加拿大Sensrs&Software公司公司pulseEKKO型探地雷达型探地雷达国内国内发展状况是：首先通过引进国外的雷达仪器，进行研究和应发展状况是：首先通过引进国外的雷达仪器，进行研究和应用，然后开发拥有自主知识产权的自己的雷达产品。目前，国用，然后开发拥有自主知识产权的自己的雷达产品。目前，
13、国内使用最多的雷达大多是美国内使用最多的雷达大多是美国GSSI公司生产的。国内有电子部公司生产的。国内有电子部22所，航天部爱迪尔公司、骄鹏公司和中国矿大（北京）四家所，航天部爱迪尔公司、骄鹏公司和中国矿大（北京）四家单位相继推出了自己的雷达产品。单位相继推出了自己的雷达产品。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.1 SIR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍n该型号探地雷达仪器的特点是：系统高度集成化、数字化，操作简单化，天线屏蔽干扰小，探测范围
14、广，分辨率高，具有实时数据处理和信号增强，现场实时显示二维彩色图像。其配置的探测天线系列化，可应用与各类地下目的体及目的层的检测与探测。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.1 SIR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍SIR-20高速高精度多通道透视雷达高速高精度多通道透视雷达 SIR-3000便携式透地雷达便携式透地雷达 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10
15、中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术100MHz400MHz2.1 SIR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍200MHz病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术900MHz1200MHz2.1 SIR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.1 S
16、IR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.1 SIR2.1 SIR雷达介绍雷达介绍病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.2 2.2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）n主要特点主要特点n1.高集成化、真数字式、高速高集成化、真数字
17、式、高速、轻便。、轻便。n2.系统集成化程度高，体积小、重量轻（主机重量仅为系统集成化程度高，体积小、重量轻（主机重量仅为2.4公斤）。公斤）。3.功耗低，主机功耗仅为功耗低，主机功耗仅为25W；系统耗电量低，不需电瓶供电，；系统耗电量低，不需电瓶供电，n为野外工作提供方便。为野外工作提供方便。4.天线与主机之间采用光纤连接，频带宽、速度快、数据质量好、天线与主机之间采用光纤连接，频带宽、速度快、数据质量好、n抗干扰能力强，因此发射机、接收机及主机之间不会相互干扰。抗干扰能力强，因此发射机、接收机及主机之间不会相互干扰。5.100兆、兆、250兆、兆、500兆、兆、800兆及兆及1000兆天线
18、采用屏蔽方式，因兆天线采用屏蔽方式，因n此其抗干扰能力强。此其抗干扰能力强。6.主机与计算机之间采用主机与计算机之间采用ECP并口传输方式，数据传输速度快。并口传输方式，数据传输速度快。7.主机可与低频、中频、高频天线全部兼容，同时与孔中天线也主机可与低频、中频、高频天线全部兼容，同时与孔中天线也n兼容，因此性能价格比高，为用户添置新天线节约资金。兼容，因此性能价格比高，为用户添置新天线节约资金。8.显示方式采用外接笔记本方式。显示方式采用外接笔记本方式。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地
19、球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.2 2.2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.2 2.2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.2 2.
20、2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.2 2.2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术 RAMAC/GPR非屏蔽天线是低频天线，主要用于深层探非屏蔽天线是低频
21、天线，主要用于深层探测，该天线只能与测，该天线只能与CUII主机配合使用。典型的非屏蔽天线有主机配合使用。典型的非屏蔽天线有25MHz、50MHz、100MHz、200MHz天线。所有的天线。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，可以采用于单人操作。收、发天线容易分离，可以采用CMP法（共中法（共中心点）计算速度。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。非屏蔽天线可应用
22、于土木建筑、地质学及水文地质学等。2.2 2.2 瑞典探地雷达（瑞典探地雷达（RAMAC/GPRRAMAC/GPR）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.3 2.3 加拿大加拿大EKKOEKKO型雷达型雷达nThe pulseEKKO 100(1000)system provides shielded,full bi-static operational capability.The ability to move the antennas
23、independently allows both simple reflection profiling surveys as well as CMP,multi offset and transillumination experiments to be conducted.The versatility of the system allows for variation in polarization as well as a number of other geometrical transducer configurations.EKKO-100型EKKO-1000型400MHz病
24、原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.4 2.4 中国电波传播研究所中国电波传播研究所青岛分所：青岛分所：LTD-3LTD-3病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2.4 2.4 中国电波传播研究所中国电波传播研究所青岛分所：青岛分所：LTD-3LTD-3病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体
25、内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术三、野外工作方法三、野外工作方法 探地雷达的野外工作，必须根据探测对象的状况及所处的探地雷达的野外工作，必须根据探测对象的状况及所处的地质环境并选择合适的测量参数，才能保证雷达记录的质量。地质环境并选择合适的测量参数，才能保证雷达记录的质量。1）、剖面法）、剖面法2）、多次覆盖）、多次覆盖3）、宽角法）、宽角法3.1 3.1 测量方式测量方式 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过
26、程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1）、剖面法）、剖面法 剖面法是发射天线剖面法是发射天线(T)和接收天线和接收天线(R)以固定间距沿测线同步以固定间距沿测线同步移动的一种测量方式，当发射天线与接收天线间距为零，亦移动的一种测量方式，当发射天线与接收天线间距为零，亦即发射天线与接收天线合二为一时称为单天线形式，反之称即发射天线与接收天线合二为一时称为单天线形式，反之称为双天线形式。剖面法的测量结果可以用探地雷达时间剖面为双天线形式。剖面法的测量结果可以用探地雷达时间剖面图来表示。该图像的横坐标记录了天线在地表的位置；纵坐图来表示。该图像的横坐标记录
27、了天线在地表的位置；纵坐标为反射波双程定时，表示雷达脉冲从发射天线出发经地下标为反射波双程定时，表示雷达脉冲从发射天线出发经地下界面反射回到接收天线所需的时间。这种记录能准确反映测界面反射回到接收天线所需的时间。这种记录能准确反映测线下方地下各反射界面的形态。线下方地下各反射界面的形态。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10
28、中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术2）、多次覆盖法、多次覆盖法由于介质对电磁波的吸收，来自深部界面的反射波由于介质对电磁波的吸收，来自深部界面的反射波会由于信噪比过小而不易识别。这时可应用不同天
29、线距会由于信噪比过小而不易识别。这时可应用不同天线距的发射的发射接收天线在同一测线上进行里复测量，然后把接收天线在同一测线上进行里复测量，然后把测量记录中相同位置的记录进行叠加，这种记录能增强测量记录中相同位置的记录进行叠加，这种记录能增强对深部地下介质的分辨能力。对深部地下介质的分辨能力。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.
30、10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术3）、宽角法、宽角法当一个天线固定在地当一个天线固定在地面某一点上不动，而另一面某一点上不动，而另一个天线沿测线移动，记录个天线沿测线移动，记录地下各个不同界面反射波地下各个不同界面反射波的双程走时，这种测量方的双程走时，这种测量方式称为宽角法。式称为宽角法。这种测量方式的目的是这种测量方式的目的是求取地下介质的电磁波传播求取地下介质的电磁波传播速度。速度。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地
31、球探测与信息技术病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术3.2 3.2 探地雷达的技术参数探地雷达的技术参数病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术3.2 3.2 探地雷达的技术参数探地雷达的技术参数病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生
32、理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术探地雷达数据处理的探地雷达数据处理的目标目标是压制随机的和规则的干扰，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，能量均子波长度都由发射源控制。脉冲在地下传播过程中，能量均
33、会产生球面衰减，也会由于介质对波的能量的吸收而减弱，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。的处理。四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10
34、中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.1 4.1 数字滤波数字滤波 矿井地质雷达在测量过程中，为了保留尽可能多的信息，矿井地质雷达在测量过程中，为了保留尽可能多的信息，常采用常采用全通全通的记录方式，这样有效波的干扰就被同时记录下来，的记录方式，这样有效波的干扰就被同时记录下来，为了去除数据中的干扰信号，需要采用数字滤波的方法。为了去除
35、数据中的干扰信号，需要采用数字滤波的方法。数字数字滤波滤波就是根据数据中有效信号和干扰信号频谱范围的不同来消就是根据数据中有效信号和干扰信号频谱范围的不同来消除干扰波。除干扰波。如果有效信号的频谱分布与干扰信号的频谱有一个比较如果有效信号的频谱分布与干扰信号的频谱有一个比较明显的分界，那么可根据具体的干扰信号的分布，设计一个合明显的分界，那么可根据具体的干扰信号的分布，设计一个合理的理的滤波器滤波器，将其滤除，就得到了滤波以后的结果，根据干扰，将其滤除，就得到了滤波以后的结果，根据干扰信号的频谱分布的不同，可以采取低通、高通或带通的方法。信号的频谱分布的不同，可以采取低通、高通或带通的方法。四
36、、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.1 4.1 数字滤波数字滤波如果噪音的频谱分布只有高频成分，那么可采用如果噪音的频谱分布只有高频成分，那么可采用如下的滤波器将其滤除：如下的滤波器将其滤除：式中 是高截频率。1）低通滤波）低通滤波四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中
37、国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.1 4.1 数字滤波数字滤波2）高通滤波）高通滤波如果噪音的频谱分布只有低频成分，那么可采用如果噪音的频谱分布只有低频成分，那么可采用如下的滤波器将其滤除：如下的滤波器将其滤除：式中 是低截频率。四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术3）带通滤波）带通滤波如果噪音的频谱分布既有低频成分又有高频成分，如果噪音的频谱分布既有低频成分又有高频成
38、分，那么可采用如下的滤波器将其滤除：那么可采用如下的滤波器将其滤除：四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释4.1 4.1 数字滤波数字滤波病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.2 4.2 雷达资料的偏移处理雷达资料的偏移处理 探地雷达与反射地震方法一样都是接收来自地下介探地雷达与反射地震方法一样都是接收来自地下介质界面的反射波。偏离测点的地下介质交界面的反射点，质界面的反射波。偏离测点的地下介质交界面的反射点，只要其法平面通过测点，都可
39、以被记录下来。在资料处只要其法平面通过测点，都可以被记录下来。在资料处理中需把雷达记录中的理中需把雷达记录中的每个反射点移到其原来的位置每个反射点移到其原来的位置，这种处理方法称为这种处理方法称为偏移归位处理偏移归位处理，经过偏移处理的雷达，经过偏移处理的雷达剖面可剖面可反映地下介质的真实位置反映地下介质的真实位置。四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术85cm雷达天线测线10cmm5cm有机玻璃30c
40、m档板塑料进出水管口四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释4.2 4.2 雷达资料的偏移处理雷达资料的偏移处理 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术原始数据雷达剖面图 偏移后的雷达剖面图 四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释4.2 4.2 雷达资料的偏移处理雷达资料的偏移处理 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术
41、中国矿业大学。地球探测与信息技术4.3 4.3 雷达图像的增强处理雷达图像的增强处理四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释1）振幅恢复）振幅恢复病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.3 4.3 雷达图像的增强处理雷达图像的增强处理四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释2）道内均衡）道内均衡病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探
42、测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术4.3 4.3 雷达图像的增强处理雷达图像的增强处理四、数据处理与资料解释四、数据处理与资料解释2）道内均衡）道内均衡病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术内容回顾一、基本原理一、基本原理 二二 野外工作方法野外工作方法 1、剖面法、剖面法2、多次覆盖、多次覆盖3、宽角法、宽角法病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中
43、国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术三、三、地质雷达数据处理地质雷达数据处理内容回顾1、数字滤波、数字滤波2、雷达资料的偏移处理、雷达资料的偏移处理 3、雷达图像的增强处理、雷达图像的增强处理病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释探地雷达资料的地质解释探地雷达资料的地质解释是探地雷达测量的是探地雷达测量的目的。然而探地雷达资料反映的是地下介质的电目的。然而探地雷达资料反映的是地下介
44、质的电性分布，要把地下介质的电性分布转化为地质体性分布，要把地下介质的电性分布转化为地质体的分布，必须把地质、钻探、探地雷达和其他相的分布，必须把地质、钻探、探地雷达和其他相关的资料有机结合起来，建立测区的地质关的资料有机结合起来，建立测区的地质地地球物理模型，并以此获得地下地质模式。球物理模型，并以此获得地下地质模式。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释2、雷达
45、波速度的求取、雷达波速度的求取病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释 探地雷达图像剖面是探地雷达资料地质解释的基础图件，只要地下介质中存在电性差异，就可以在雷达图像剖面中找到相应的反射波与之对应。根据相邻道上反射波的对比，把不同道上同一个反射波相同相位相同相位连结起来的对比称为同相轴同相轴。一般在无构造区，同一波组往往有一组光滑平行的同相轴与之对应，这一特性称为反射
46、波组的同相性反射波组的同相性。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释 探地雷达测量使用的点距很小(2m)，地下介质的地质变化在一般情况下比较缓慢，因此相邻记录道上同一反射波组的特征会保持不变，这一特征称为反射波形的相似性。反射波形的相似性。同一地层的电性特征接近，其反射波组的波形、振幅、周期及其包络线形态等有一定特征。确定具有一定特征的反射波组是反射层识别的基础，而
47、反射波组的同相性同相性与相似性相似性为反射层的追踪提供了依据。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术不同测量目的对地层的划分是不同：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，对比雷达图像与钻探结果，建立测区地层的反射波组特征。根据反射波组的特征就可以在雷达图像剖面中拾取反
48、射层。一般是从垂直走向的测线开始，逐条测线进行。最后拾取的反射层必须能在全部测线中都能连接起来并保证在全部测线交点上相互一致闭合。1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释 根据地层反射波组特征与钻孔对应的位置划分反射波组后，就需要依据反射波组的同相性同相性与相似性相似性进行地层的追索与对
49、比。在进行时间剖面的对比之前，要掌握区域地质资料，了解测区所处的构造背景。在此基础上，充分利用时间剖面的直观性和范围大的特点，统观整条测线，研究重要波组的特征及其相互关系，掌握重要波组的地质构造特征，其中特别要重点研究特特征波征波的同相轴变化。特征波是指强振幅、能长距离连续追踪、波形稳定的反射波。它们一般都是主要岩性分界面的有效波。它们特征明显，易于识别。掌握了它们就能研究剖面的主要地质构造特点。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术时间剖面上主
50、要表现如下特征：时间剖面上主要表现如下特征：1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释1）雷达反射波同相轴发生明显错动2）雷达反射波同相轴局部缺失3）雷达反射波波形发生畸变4）雷达反射波频率发生变化病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2009.10中国矿业大学。地球探测与信息技术中国矿业大学。地球探测与信息技术1、时间剖面的解释方法、时间剖面的解释方法四、四、地质雷达资料解释地质雷达资料解释病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同