雷达,原意为“无线电探测和测距”,最初的技术原理起源于多普勒效应,随着科学研究和技术发展,在无线电波实验和真空管内阴极射线研究产生一定成效后应用于船舶、机动式电视等领域投入应用,并应用于军事和战争领域。同时随着雷达技术的发展,其探测手段和研究内容都不断拓展,探地雷达和地质雷达方法于二十世纪七十年代发展起来的用于确定地下介质分布的探测方法。探地雷达抗干扰能力强,分辨率高,操作简单,广泛应用于隧道、公路、水利工程、煤矿、地质勘探等领域,在工程建设中发挥着重要作用。本文主要介绍探地雷达的应用条件及研究进展。
关键词
地质雷达 数据处理 工程建设 检测 地球物理
探地雷达的研究进展
HuIsenbeck于1926年指出使用发射脉冲电磁波探测地质结构的思考方向。受到当时技术的制约,在探地雷达的初期应用过程中,探测对象是有限介质,
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吸收电磁波较强的介质则很少应用。随着计算机技术和高脉冲形成等技术的发展,探地雷达逐渐应用于公路检测(约始于二十世纪八十年代后期)。雷达分辨率达厘米级,探测深度则可达到五十米左右。
探地雷达的工作原理
探测雷达通常由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备(计算机)等组成,不同型号的雷达在基本结构方面差异不大。探地雷达主要通过振源产生的高频电磁波穿透地表,在地下经由目的界面发生反射,通过监测波形、强度等参数的变化,结合图像处理技术对目标进行模拟和结构构建。
地质雷达的应用条件
影响地质雷达工作精度及分辨率等方面的因素主要由内部和外部两个方面构成。其中,外部条件很大程度上取决于探测频率等方法;内部条件则包括探测环境的介电常数及电导率等。在实际应用中,探测频率高,探测分辨率越高,而探测深度则会下降。
而在内在因素中,介电常数反映介质储存电荷的能力,直接影响雷达的应用。二是电导率对探测的影响。由于大地的电阻率比较低,而通常探测使用的工作频率比较高,往往满足介电极限条件。在不同极限条件情况下,雷达的探测深度都与探测环境的电导率有关,电导率降低的情况下,探测深度更大。
结语
自二十世纪八十年代以来,雷达技术显著提高,广泛用于环境岩土工程、煤矿等探测方向,成为工程建设中重要的组成部分。在本世纪中,随着雷达多功能化发展和科技进步,其探测手段和应用领域将进一步拓宽。
关键词
地质雷达 数据处理 工程建设 检测 地球物理
探地雷达的研究进展
HuIsenbeck于1926年指出使用发射脉冲电磁波探测地质结构的思考方向。受到当时技术的制约,在探地雷达的初期应用过程中,探测对象是有限介质,
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吸收电磁波较强的介质则很少应用。随着计算机技术和高脉冲形成等技术的发展,探地雷达逐渐应用于公路检测(约始于二十世纪八十年代后期)。雷达分辨率达厘米级,探测深度则可达到五十米左右。
探地雷达的工作原理
探测雷达通常由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备(计算机)等组成,不同型号的雷达在基本结构方面差异不大。探地雷达主要通过振源产生的高频电磁波穿透地表,在地下经由目的界面发生反射,通过监测波形、强度等参数的变化,结合图像处理技术对目标进行模拟和结构构建。
地质雷达的应用条件
影响地质雷达工作精度及分辨率等方面的因素主要由内部和外部两个方面构成。其中,外部条件很大程度上取决于探测频率等方法;内部条件则包括探测环境的介电常数及电导率等。在实际应用中,探测频率高,探测分辨率越高,而探测深度则会下降。
而在内在因素中,介电常数反映介质储存电荷的能力,直接影响雷达的应用。二是电导率对探测的影响。由于大地的电阻率比较低,而通常探测使用的工作频率比较高,往往满足介电极限条件。在不同极限条件情况下,雷达的探测深度都与探测环境的电导率有关,电导率降低的情况下,探测深度更大。
结语
自二十世纪八十年代以来,雷达技术显著提高,广泛用于环境岩土工程、煤矿等探测方向,成为工程建设中重要的组成部分。在本世纪中,随着雷达多功能化发展和科技进步,其探测手段和应用领域将进一步拓宽。