收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

探地雷达常见问题解答系列之——探地雷达的基础原理

[复制链接]
- B% C! F7 s# ~6 Q- }; L, z
* q+ C {3 s" x8 i

本文由三合(广州)探测技术有限公司在加拿大SSI公司官网转载,如有需要PulseEKKO系列探地雷达可咨询!

$ b, p8 U2 J. e3 Q" t/ O3 Z1 d; v8 U
3 C( y4 T" q: ]& v, y$ f. K5 x7 j
9 X/ ]" k y' h9 _9 I0 {2 L
) E; ~3 L* d6 A- W
" f7 ]# S& ]9 e2 O, P
% U6 |7 r, X2 T0 c4 w3 P

什么是探地雷达(GPR)?

1 h! b) b! n4 J2 t; x
+ @- b' |" g" U7 g+ G
1 d: r @, a- y8 v

探地雷达 (GPR)是适用于使用无线电波(通常在 1 到 1000 MHz 频率范围内)来绘制埋在地下(或人造结构中)的结构和特征的技术的通用术语。从历史上看,GPR 主要专注于绘制地面结构图。最近,探地雷达已被用于非金属结构的无损检测。

+ j) k* g& i2 U9 C; m& T
* R2 b' ^- L+ l1 t% e& t9 H" i
/ p2 y) Z/ \% _1 x+ }

应用无线电波探测地面内部结构的概念并不新鲜。毫无疑问,这一领域最成功的早期工作是使用无线电回波测深仪来绘制北极和南极冰盖的厚度图,并对冰川的厚度进行探测。在非冰环境中使用 GPR 始于 1970 年代初期。早期的工作主要集中在多年冻土的应用上。

2 m: J( c6 q: U; Q2 g/ M5 A
+ T, s9 A7 K' X5 \( W7 p# ]
5 n. z) x9 d0 {* X8 ^# c: E4 Q

GPR 应用仅受到合适仪器的想象力和可用性的限制。如今,探地雷达被用于许多不同的领域,包括定位埋地设施、矿区评估、法医调查、考古挖掘、寻找埋地雷和未爆弹药,以及测量滑雪坡管理和雪崩预测的冰雪厚度和质量,仅举几例。

$ |7 A5 a( G9 j# Y5 J' [0 J, @
4 q" A4 Y9 @) B9 P* d
3 m+ k9 [ G9 C. i! `2 @# d7 x! E7 t' k7 B

它是如何工作的?

4 a* W8 W( E- T7 ^2 k
2 K1 [* E+ j& O# g/ @' o
# `! g1 B" M& ~7 f

1.发出微弱的射频信号

5 @& e- @) p; O9 J9 W P
: I1 \9 D7 A4 v+ O% ~) X3 w7 N# J$ z
{& r0 I, q1 j8 T2 f$ x6 C0 u

2.检测发回的回声并使用它们来构建图像

2 J) k4 {( H+ I
8 t2 F6 c9 V9 L
5 [- Y5 v9 I1 D* Y" W( T+ V

3.显示信号时间延迟和强度

" K6 g9 i8 N7 O/ F8 n' g) \& I/ d
. `( d* m! A) T' b/ b' X1 {4 l
$ ] Y+ K; g+ a& z5 m8 c

GPR 就像探鱼器和回声测深仪

q& g) G& H1 O4 Q
, O% S' ` p# b7 r3 `+ s9 q1 v' I
$ P4 r+ w& C5 x1 h
$ P8 d4 }, h: [) c& W" V$ s& P
7 f7 Z( ]1 _) E2 o" K e
; N! R" O( {6 u8 y

1.finder 发出 ping

( E, s+ w' s5 v1 v1 D7 x- \
/ ^5 D( ~$ l' r) ~" b* J
9 _7 j; r% z. i

2.信号从鱼身上散射回来

/ `% e9 ^$ K1 e4 Z" C. p
7 f. D3 @+ x7 R) x% ~
6 J6 X1 y7 b1 {! n# `

3.信号从底部散射回来

# |5 X9 `! ]# n/ M& E( v
; g% j# K- X! ]8 U: K* n: e" Q/ s( q
0 j6 o# U4 R: f6 E1 F( O+ h2 r
% V, a6 n* [8 ?5 ?7 _9 v( T$ _
' h4 h2 J. }) B# q
: e& m, B' Q8 Q0 ^

1.随着船的移动,它会收集记录

6 D& u( n5 M( v- h
3 V C; s/ B# F% F. F L
7 \* l$ b/ H% t5 c" Z8 Z0 x

2.录音并排显示

, f1 Z' A; ?5 Q7 @
+ h& t0 Q8 [8 R1 Y# Q3 l
& Z8 p7 p1 s8 ^

3.结果看起来像一个横截面

x. I' v( a( A( A. g
' f, ~) _' {: E+ i( O" N& ^
. p% F+ { N2 j7 o) \

探地雷达探测深度

" ^1 x/ I3 f$ S" O& p" u
+ z+ z- k* s' ]( U7 ^
; O$ V/ v+ a q% g% v: q
# k9 F7 @. M: i9 _3 y4 m
: i6 l" g* s3 Q, K) ]; q+ N- d6 [" }
( H% p( V6 B# g/ E! ?

勘探深度因场地而异

* S! e+ i. Y( U) F4 Q
, A, o) o+ N/ q9 ~6 F0 K8 v, y
* R3 ?' [/ R- r) J- y

*土壤吸收无线电波

& l0 {2 p; P* ~6 Z3 R! d
0 i. _6 q. E5 h3 D" \' i
7 A1 n6 D0 \+ d. Z

*砂和砾石有利于探地雷达

: }6 Z! J, S8 g+ F4 F. Y
1 K- `. G$ Y* r* O8 |' d8 J O
/ a! D6 y7 P |7 r0 T2 x) Z8 i

*细粒土壤,如淤泥和粘土,吸收信号

; [2 ?2 S9 R, @) L) a
( l: l+ g" a$ C9 \: i
' d1 V+ x# H. L# Q( r

*咸水是完全不透明的

4 R: K: w3 v+ f$ q1 b" ]
% J7 O' |: ?4 o$ c Q
' z6 n% l: \. M

GPR有什么难的?

0 B- h1 E1 k& v% e* L4 j
3 z! p. A8 t0 Z1 z
6 B! B# a) p2 g: ?
: B, n6 n( ^( S4 {/ _
3 z1 n$ N% Q4 X
8 ]5 P+ d/ V6 D+ c7 c2 w

1.地面比较复杂

; _: ]% n' y; Z# h1 {/ u
7 o+ f# x4 ^# N; Z" K3 N
! m- {, D; Y. l' ^" ?

2.人造结构很复杂

5 R+ C) T q5 ~) m3 a/ @/ a# M
. n/ u# x9 X$ ~5 g
4 t% g: a; `. v1 e( d7 B, U/ G

3.有些事情根本没有体现

9 B) o+ B5 J0 E% \. v; ~
& K7 b0 D/ N7 ]. D+ ~9 g
# V' X: q8 M: i- e6 ]0 ~

4.一些接地吸收所有信号

+ |5 C0 q: G- I+ V8 e9 e4 W4 i
9 U5 l( V0 W3 o9 J0 b
8 C/ c: U. Z+ o3 ?8 N) X

为什么管道看起来不像管道?

5 K0 q1 i4 t9 D; b8 m0 m
" F( Q+ B" u2 i5 K; n+ E! s
2 q+ g8 [, o7 W; P3 u, B% R+ m

*GPR 记录是地面的伪图像

: J0 ~' e5 {+ w& g$ {3 |: O+ }9 z
. x9 c/ H/ H, A
$ `, ]- N7 @9 {6 c) }* @

*局部特征变为双曲线(倒 V 形)

$ p1 b3 \& U) h
7 Q. y8 J/ R' K) |9 N- Y% D8 s
" s: J' Y( G8 F; @" a# H

*探地雷达向各个方向发送信号到地面

- ^7 h! p) l8 \. R8 n
2 K3 K: V/ m. c! w0 s
% q; d9 W/ X' T m/ o: O1 q0 c2 G

*从各个方向观察回声

, a5 f8 J7 {" \* d9 g. v; y
' q9 q0 p7 l% I" j
1 ^, p0 Z; Q) X6 y; i& P* V( k$ ^, o

*最接近(超过目标)发生在 V 的顶点

4 f: Z: T; }4 Q" L0 @8 k; R4 [
+ y) d1 }5 J; t ^7 x6 u
Z& [5 j! d, R3 ]- j j& h- p6 s

* V 形有助于确定准确的深度

' U3 E+ q, s4 F6 ]$ a
* n0 ~. P" r) `3 g
1 _/ `7 ]! f; Y* m' w! _8 u; M3 q
举报/反馈
" x3 o9 n* p- g6 G
; t6 ~) B$ G) J1 f 7 z; L O: Z6 w6 R8 ?& j) ^7 Z2 y $ |" S4 I9 M' e6 s8 F5 A9 F + X% ^7 F3 ~ X6 F3 l4 \ z$ i0 W" Y0 y. ^7 T) c" d" e3 }
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
咖啡奶茶
活跃在3 天前
快速回复 返回顶部 返回列表