海洋与地球科学学院 工程物探室 1
电磁波法探测技术
地质雷达法、探地雷达法
GPR（ Ground-Penetrating-Radar），
Geo-radar,Geo Probing radar
它是一种对下的或结构物内部不可见的目标体
或分界面进行定位或判别的电磁波探测技术
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
一、基本原理
高 频 电 磁 波 以 宽 频 带 短 脉 冲 形 式, 通过发射天
线 被 定 向 送 入 地 下, 经 存 在 电 性 差 异 的 地 下 地 层 或
目 标 体 反 射 后 返 回 地 面, 由 接 收 天 线 所 接 收 。 高频
电 磁 波 在 介 质 中 传 播 时, 其 传 播 路 径, 电磁场强度
与 波 形 将随 通过 介 质的 电 性特 征 与几 何形 态 而变 化 。
因此, 通过 对时 域 波形 的 采集, 处理 和分 析, 可确定
地 下 分 界 面 或 地 质 体 的 空 间 位 置 及 结 构 。
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
探地雷达工作原理示意图
发射天线
接收天线
直达波
目标体
反射波
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 4
? 超高频电磁波（ 10MHz－ 5000MHz）
? 由于地下介质往往具有不同的物理特性，如介质的介电性、导电性
及导磁性差异，因而对电磁波具有不同的波阻抗，进入地下的电磁
波在穿过地下各地层或管线等目标体时，由于界面两侧的波阻抗不
同，电磁波在介质的界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁
波脉冲其传播路径、电磁波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，从接收到的雷达反射回波走时、幅度及
波形资料，可以推断地下介质或管线的埋深与类型。
? 适用于金属及非金属管线的探测
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
? 高分辨率
? 无损性
? 高效率
? 抗干扰能力
特 点：
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
? Hulgmeyer,1904 首次使用电磁信号来确定地下
金属目标体的存在
? Leimbach,Lowy 1910,用电磁波定位埋藏的物体
（专利）
? Hulsenbeck：脉冲技术确定地下物体的结构，
地表下任何介电常数的变化将导致电磁波的反
射
? A.P.Annan
二、雷达技术的研究及探测仪器的发展
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
? 加拿大 Sensor & Software Inc.,EKKO (Noggin)系列
? 美国 GSSI,SIR系列
? 瑞典 Mala Geoscience Inc.,RAMAC系列
? 意大利 IDS,RIS系列
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
EKKO 100增强型
E
K
K
O
1
0
0
0
型
Noggin 250型
EKKO 系列 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
SIR3000型（最新）
匹配天线SIR 系列 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
3207型
5103型
5100型Next
GSSI自行生产的天线
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 11
Subecho 70型
屏蔽天线 900型
屏蔽 Subecho 200型
Radarteam定制的天线 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 12
X3M型
RAMAC系列
匹配天线
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 13
屏蔽天线 100型
非屏蔽天线 100型
非屏蔽天线 200型
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
RIS-2K/ME型
（多道）
RIS系列
RIS-2K/0型
（单道）
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
北京爱迪尔公司的 CBS-9000型 地质雷达及天线
地下目的物探测技术之一
电磁波法探测技术
地质雷达法、探地雷达法
GPR（ Ground-Penetrating-Radar），
Geo-radar,Geo Probing radar
它是一种对下的或结构物内部不可见的目标体
或分界面进行定位或判别的电磁波探测技术
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
一、基本原理
高 频 电 磁 波 以 宽 频 带 短 脉 冲 形 式, 通过发射天
线 被 定 向 送 入 地 下, 经 存 在 电 性 差 异 的 地 下 地 层 或
目 标 体 反 射 后 返 回 地 面, 由 接 收 天 线 所 接 收 。 高频
电 磁 波 在 介 质 中 传 播 时, 其 传 播 路 径, 电磁场强度
与 波 形 将随 通过 介 质的 电 性特 征 与几 何形 态 而变 化 。
因此, 通过 对时 域 波形 的 采集, 处理 和分 析, 可确定
地 下 分 界 面 或 地 质 体 的 空 间 位 置 及 结 构 。
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
探地雷达工作原理示意图
发射天线
接收天线
直达波
目标体
反射波
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 4
? 超高频电磁波（ 10MHz－ 5000MHz）
? 由于地下介质往往具有不同的物理特性，如介质的介电性、导电性
及导磁性差异，因而对电磁波具有不同的波阻抗，进入地下的电磁
波在穿过地下各地层或管线等目标体时，由于界面两侧的波阻抗不
同，电磁波在介质的界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁
波脉冲其传播路径、电磁波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，从接收到的雷达反射回波走时、幅度及
波形资料，可以推断地下介质或管线的埋深与类型。
? 适用于金属及非金属管线的探测
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
? 高分辨率
? 无损性
? 高效率
? 抗干扰能力
特 点：
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
? Hulgmeyer,1904 首次使用电磁信号来确定地下
金属目标体的存在
? Leimbach,Lowy 1910,用电磁波定位埋藏的物体
（专利）
? Hulsenbeck：脉冲技术确定地下物体的结构，
地表下任何介电常数的变化将导致电磁波的反
射
? A.P.Annan
二、雷达技术的研究及探测仪器的发展
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
? 加拿大 Sensor & Software Inc.,EKKO (Noggin)系列
? 美国 GSSI,SIR系列
? 瑞典 Mala Geoscience Inc.,RAMAC系列
? 意大利 IDS,RIS系列
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
EKKO 100增强型
E
K
K
O
1
0
0
0
型
Noggin 250型
EKKO 系列 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
SIR3000型（最新）
匹配天线SIR 系列 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
3207型
5103型
5100型Next
GSSI自行生产的天线
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 11
Subecho 70型
屏蔽天线 900型
屏蔽 Subecho 200型
Radarteam定制的天线 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 12
X3M型
RAMAC系列
匹配天线
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 13
屏蔽天线 100型
非屏蔽天线 100型
非屏蔽天线 200型
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
RIS-2K/ME型
（多道）
RIS系列
RIS-2K/0型
（单道）
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
北京爱迪尔公司的 CBS-9000型 地质雷达及天线
地下目的物探测技术之一
