海洋与地球科学学院 工程物探室 1
三、野外数据优化采集
1,主要技术参数
1.1 雷达方程
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 2
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423
42
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地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 3
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1.2 探测距离
与选用的天线频率、地下介质的相对介电常数、电导率相关
地下介质 相对介电常数 电导率 (ms/m) 雷达波速（ m/ns） 衰减系数（ dB/m)
空气 1 0 0.3 0
淡水 80 0.5 0.033 0.1
海水 80 30000 0.01 1000
干砂 3-5 0.01 0.15 0.01
饱和砂 20-30 0.1-10 0.06 0.03-0.3
石灰岩 4-8 0.5-2 0.12 0.4-1
泥岩 5-15 1-100 0.09 1-100
粉砂 5-30 1-100 0.07 1-100
粘土 5-40 2-1000 0.06 1-300
花岗岩 4-6 0.01-1 0.13 0.01-1
岩盐 5-6 0.01-1 0.13 0.01-1
冰 3-4 0.01 0.16 0.01
金属 300 1010 0.017 108
PVC材料 3.3 1.34 0.16 0.14
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 4
2/h?
1.3 分辨率 （分辨最小异常体的能力）
垂向分辨率：区分一个以上反射界面的能力
四分之一波长
水平分辨率：在水平方向上所能分辨的最小异常体的尺寸
波的干涉原理，与第一菲涅尔带有关
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 5
2,野外信号采集方式
2.1 剖面法（反射观测方式）
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 6
2.2 透射法
柱
墙
楼板
发射天线 接收天线
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 7
2.3 宽角法（共深点法,CDP）
用于求取表层土的电磁波传播速度
地面地面
空气波
地表直达波
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 8
3,采集参数的优选
直接影响探测图像质量的好坏，天线频率、收发距、时窗、
采样率、测点点距等。
3.1 天线频率
（兼顾探测深度、目标体大小、分辨率要求）
3.2 天线分离距
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Z I ljE 11 1
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归一化方向因子
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 9
0
45
90
135
180
2 25
270
3 15
- 0, 4 0 0, 4 0, 8 1, 2 1, 6 2
16
1
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最佳收发距与地下介质的相对介电常数有关，
需通过实验或依据经验选取 01
2
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TDS
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 10
3.3 天线极化方向
（偶极天线，优选极化方向，天线剖面垂直于目标体走向的
原则）
垂直垂射
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 11
雨水管
水泥路面
测线起始点
北
楼
汇
文
楼
关于天线分离距及其天线排列方向的现场试验
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 12
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 13
0.8m 0.4m 1.6m
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 14
0.4 0.8
1.2
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 15
4,探地雷达图像的数字处理技术
?常规的数字处理方法：
预处理：点平均、道平均等
数字滤波，低通、高通及带通、中值波波等
增益调节,AGC,SEG,Const
偏移处理：以射线理论为基础的偏移归位方法
波动方程偏移
多次叠加技术
?特殊的数据处理方法：
复信号分析：瞬时相位、瞬时振幅、瞬时频率
其它一些非线性技术的应用，如分形技术
?发展方向：图像的三维可视化、智能解释功能
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 16
地下目的物探测技术之一
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? 自动补偿增益（ AGC）
? 球面指数增益（ SEC）
? 常数增益
? 用户自定义
地下目的物探测技术之一
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地下目的物探测技术之一
三、野外数据优化采集
1,主要技术参数
1.1 雷达方程
地下目的物探测技术之一
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1.2 探测距离
与选用的天线频率、地下介质的相对介电常数、电导率相关
地下介质 相对介电常数 电导率 (ms/m) 雷达波速（ m/ns） 衰减系数（ dB/m)
空气 1 0 0.3 0
淡水 80 0.5 0.033 0.1
海水 80 30000 0.01 1000
干砂 3-5 0.01 0.15 0.01
饱和砂 20-30 0.1-10 0.06 0.03-0.3
石灰岩 4-8 0.5-2 0.12 0.4-1
泥岩 5-15 1-100 0.09 1-100
粉砂 5-30 1-100 0.07 1-100
粘土 5-40 2-1000 0.06 1-300
花岗岩 4-6 0.01-1 0.13 0.01-1
岩盐 5-6 0.01-1 0.13 0.01-1
冰 3-4 0.01 0.16 0.01
金属 300 1010 0.017 108
PVC材料 3.3 1.34 0.16 0.14
地下目的物探测技术之一
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1.3 分辨率 （分辨最小异常体的能力）
垂向分辨率：区分一个以上反射界面的能力
四分之一波长
水平分辨率：在水平方向上所能分辨的最小异常体的尺寸
波的干涉原理，与第一菲涅尔带有关
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 5
2,野外信号采集方式
2.1 剖面法（反射观测方式）
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 6
2.2 透射法
柱
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发射天线 接收天线
地下目的物探测技术之一
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2.3 宽角法（共深点法,CDP）
用于求取表层土的电磁波传播速度
地面地面
空气波
地表直达波
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 8
3,采集参数的优选
直接影响探测图像质量的好坏，天线频率、收发距、时窗、
采样率、测点点距等。
3.1 天线频率
（兼顾探测深度、目标体大小、分辨率要求）
3.2 天线分离距
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地下目的物探测技术之一
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最佳收发距与地下介质的相对介电常数有关，
需通过实验或依据经验选取 01
2
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地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 10
3.3 天线极化方向
（偶极天线，优选极化方向，天线剖面垂直于目标体走向的
原则）
垂直垂射
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 11
雨水管
水泥路面
测线起始点
北
楼
汇
文
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关于天线分离距及其天线排列方向的现场试验
地下目的物探测技术之一
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地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 13
0.8m 0.4m 1.6m
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 14
0.4 0.8
1.2
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 15
4,探地雷达图像的数字处理技术
?常规的数字处理方法：
预处理：点平均、道平均等
数字滤波，低通、高通及带通、中值波波等
增益调节,AGC,SEG,Const
偏移处理：以射线理论为基础的偏移归位方法
波动方程偏移
多次叠加技术
?特殊的数据处理方法：
复信号分析：瞬时相位、瞬时振幅、瞬时频率
其它一些非线性技术的应用，如分形技术
?发展方向：图像的三维可视化、智能解释功能
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 16
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 17
? 自动补偿增益（ AGC）
? 球面指数增益（ SEC）
? 常数增益
? 用户自定义
地下目的物探测技术之一
海洋与地球科学学院 工程物探室 18
地下目的物探测技术之一
