CAS探地雷达说明书

CAS探地雷达采集软件说明书

RadarSample 12.10.31

中国科学院电子学研究所

Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences

目录

1 连接WIFI无线网络 (3)

2 RadarSample主界面说明 (4)

2.1 标题栏 (4)

2.2 工具栏 (4)

2.3 图形显示区 (6)

2.4 状态栏 (6)

3 雷达参数设置 (6)

4 调色板设置 (8)

5 保存路径设置 (8)

6 系统设置 (9)

7 GPS设置 (10)

8 滤波设置 (10)

9 背景去除设置 (11)

10 拉伸显示 (12)

11 增益曲线 (13)

12 操作实例 (14)

1 连接WIFI无线网络

在连接WIFI无线网络之前，首先要设置IP地址，如图1-1所示，IP地址设置为“192.168.1.X”，最后一个字段可以是2~255之间的任意数；子网掩码设置为“255.255.255.0”。

图1-1 设置IP地址

然后连接WIFI无线网络。如图1-2所示，点击系统工具栏上的图标，弹出如图1-3所示的操作界面，然后点击相应频率雷达的网络名（网络名为Shielded_+天线频率），最后点击网络名下面的“连接”按钮即可。

图1-2 系统工具栏

图1-3 WIFI连接图

2 RadarSample 主界面说明

RadarSample 采集软件主界面如图2-1所示，可分为4个主要功能区：标题栏、工具

栏、图形显示区和状态栏。

图2-1 RadarSample 采集软件主界面

2.1 标题栏

图2-2 标题栏

标题栏主要显示当前保存的文件名和软件版本，如图2-2所示。

2.2 工具栏

图2-3 采集软件工具栏

工具栏

图形显示区

状态栏

文件名 标题栏

软件版本

大多数控制按钮都在工具栏上，如图2-3所示，每个按钮的详细说明如下：

：点击按钮将弹出“雷达参数设置”对话框，如图3-1所示；该按钮的快捷键为F2。

：点击该按钮将开始采集数据；该按钮的快捷键为F5。

：点击该按钮将停止采集数据；该按钮的快捷键为F9。

：点击该按钮将开始采集背景数据，该按钮的快捷键为F7。

：点击该按钮将弹出“调色板”对话框，如图9所示。

：点击该按钮将弹出“浏览文件夹”对话框，如图10所示。

：点击该按钮将弹出“系统设置”对话框，如图11所示。

：点击该按钮将弹出“GPS设置”对话框，如图12所示。

：勾选该项时，GPS信息将被保存到后缀为“.GPS”的文件中。

：勾选时，图像和波形将适应窗口高度全部显示；

不勾选时，原比例显示，采样点数大于窗口高度时，可通过滚动条拖动显示。

：点击该按钮时，将弹出“滤波设置”对话框，如图13所示。

：勾选该项时，采集时显示的为实时滤波后的图像和波形。

：勾选该项时，采集时显示的为实时去除背景后的图像和波形

2.3 图形显示区

图2-4 图形显示区

如图2-4所示，图形显示区包括调色板图例、剖面图、单道波形、坐标轴、滚动条。

2.4 状态栏

图2-5 状态栏

状态栏位于最底部，用于显示当前参数、工作状态、测量轮速度和雷达电池电量，如图2-5所示。测量轮速度显示区当红色填满时说明雷达拖动速度太快；“电池电量”显示区显示的是剩余电量百分比，当剩余电量过低时要及时更换电池

3 雷达参数设置

在工具栏上点击

按钮将弹出“雷达参数设置”对话框，如图3-1所示；该按钮的快捷

键为F2。

坐标轴 调色板

剖面图 单道波形

滚动条

发送到雷

达的参数

时窗、深度、

扫描率

图3-1 雷达参数设置对话框

该对话框右边黄色曲线为实时采集到的波形；带灰白色圆点的曲线为增益曲线，通过拖动曲线上的灰色圆点，可以分段放大显示波形曲线。左边为可设置的参数，各个参数项具体如下：

“天线频率”：显示当前雷达设备的天线频率，不发送到雷达；

“介电常数”：用于采集时显示坐标轴等的深度信息，不发送到雷达；

“采样点数”：在采样率一定时，点数越多，探测深度越大，但纵向探测精度越低；“采样频率”：在采样点数一定时，该参数越大，探测深度越小，但纵向探测精度越高；“时间延迟”：该参数决定直达波的起始位置，直达波起始位置一般设为波长的1/20；“累加次数”：重复采集该次数后取平均，可去除随机噪声，但扫描速度会比较慢；“测量精度”：在采集方式为测量轮时，该参数有效，代表该长度单位采集一道数据；

“触发方式”：有两种触发方式，信号触发是靠发射机同步信号触发，自由触发是靠接收到的直达波来触发；

“采集方式”：有3中采集方式，连续测是每秒钟固定采集多少道；点测是敲一次回车键采集一道；测量轮是轮子转动时采集数据；

“文件名前缀”：每次采集的数据，采集文件的命名方式是该前缀加一个自动编号。

4 调色板设置

在工具栏上点击按钮将弹出“调色板”对话框，如图4-1所示。

图4-1 颜色设置对话框

用鼠标在对话框上点击某个颜色条，就可以把该颜色条上显示的调色板作为当前显示剖面图的调色板。

5 保存路径设置

在工具栏上点击按钮将弹出“浏览文件夹”对话框，如图5-1所示。

图5-1 保存路径设置对话框

选择某个目录，点确定就可以把该目录作为当前的采集数据保存目录。点“新建文件夹”按钮可以新建一个目录。

6 系统设置

在工具栏上点击按钮将弹出“系统设置”对话框，如图6-1所示。

图6-1 系统设置对话框

该对话框可以对雷达系统的接口方式、指令格式、测量轮、道头标志、显示方式等进行设置。一般用户不需要自己设置这些参数，软件发布时开发人员已经把这些参数配置好。

7 GPS设置

在工具栏上点击按钮将弹出“GPS设置”对话框，如图7-1所示。

图7-1 GPS设置对话框

“GPS设置”对话框可以设置GPS串口和GPS信息的接收频率。接收频率单位为Hz，代表1秒钟接收多少帧GPS信息。

8 滤波设置

点击按钮时，将弹出“滤波设置”对话框，如图8-1所示。

图8-1 滤波设置对话框

“滤波类型”包括“带通滤波”和“带阻滤波”两种滤波方式，可以设置每种滤波方式的4个参数：“低频截止”、“下限频率”、“上限频率”、“高频截止”，这4个参数的单位都为MHz。对于带通滤波，将会保留下限频率和上限频率之间的数据；对于带阻滤波，将会去除低频截止和上限频率之间的数据。

9 背景去除设置

图9-1 背景去除设置对话框

采集背景时，在工具栏上点按钮时，会弹出“背景去除设置”对话框，如图9-1所示，可以设置“背景去除开始位置”，单位为纳秒，在该时间之上的数据不会被去除背景。

10 拉伸显示

采集数据时，在工具栏上点按钮，使之变为勾选状态时，剖面图和波形图显示将自适应到窗口高度，当采样点数大于窗口高度时剖面图和波形图将抽点显示，当采样点数小于窗口高度时剖面图和波形图将插值显示，如图10-1所示。

在工具栏上点按钮，使之变为非勾选状态时，剖面图和波形图显示将按实际高度显示，当采样点数大于窗口高度时剖面图和波形图将可滚动显示，此时滚动条为可用状态，当采样点数小于窗口高度时剖面图和波形图将以小于窗口高度显示，此时滚动条为不可用状态，如图10-2所示。

图10-1 自适应显示

图10-2 拉伸显示

11 增益曲线

增益曲线可以放大显示原始信号，如图11-1所示，白色圆点为增益控制点，连接这

些点的曲线即为增益曲线。鼠标左键在空白处双击可增加一个增益控制点，在增益控制点上按下鼠标左键可拖动增益控制点，拖到新的位置放开鼠标左键即可实现增益放大。

增益曲线不仅在“雷达参数设置”对话框里可以使用，在开始采集数据时也可以使用。

图11-1 增益曲线

拖动以滚动

显示剖面图

和波形图

12 操作实例

为了更加清楚的说明该软件的操作流程，下面以使用500M雷达实际探测为例，详细介绍该软件的使用方法。

（1）检查IP地址设置是否正确，如果不正确将其设置为“192.168.1.123”，掩码设置为“255.255.255.0”，点“确定”完成设置，如图12-1所示；

图12-1 IP地址设置

（2）如图12-2所示，点击系统工具栏上的图标，弹出如图12-3所示的操作界面，然后点击雷达的网络名Shielded_500MHz，最后双击该网络名即可。

图12-2 系统工具栏

图12-3 WIFI连接图

（3）在桌面上双击“RadarSample ”软件，运行结果如图12-4所示。

图12-4 软件首次运行图

（4）在工具栏上点击按钮，如图12-5所示，弹出“浏览文件夹”对话框，选择“E:\Data ”文件夹，点击对话框左下角的“新建文件夹(M)”按钮，产生新的文件夹“E:\Data\测试数据”，如图12-6所示，点击“确定”退出。

图12-5 点击“保存路径”按钮

点击“保存路

径”按钮

图12-6 设置保存路径

（5）点击工具栏上的按钮，如图12-7所示，弹出“雷达参数设置”对话框，如图12-8所示，选择相应的参数后可以点“确定”退出“雷达参数设置”对话框。

图12-7 点击“参数”按钮

点击“参数”

按钮

图12-8 雷达参数设置

（6）如图12-9所示，点击主界面工具栏上的

按钮，雷达开始采集数据，剖面图和波

形图开始实时显示，如图12-10所示。

图12-9 点击“开始”按钮

点击“开始”

按钮

图12-10 雷达开始采集

（7）点击“停止”按钮，如图12-11所示，雷达停止采集后，图形停止实时显示，如图12-12所示。停止采集后，可以重新设定参数再采集，也可以直接点击“开始”按钮开始采集数据。

12-11 点击“停止”按钮

点击“停止”

按钮

12-12雷达停止采集

（8）停止采集后可以用“RadarView”软件回放采集好的数据，“RadarView”软件界面如图12-13所示，在工具栏上点击“导入”按钮，弹出“文件导入”对话框，如图12-14所示，具体导入方法如图12-14、12-15、12-16所示，导入后的数据如图12-17所示。有关“RadarView”软件的详细见“RadarView使用说明书”。

12-13 RadarView软件界面

12-14 “文件导入”对话框12-15 选择待导入的文件点击选择文

件按钮

选中一个文

件，双击

探地雷达成像算法研究

探地雷达成像算法研究 摘要 探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)集无损检测、穿透能力强、分辨率高等众多优点而成为检测和识别地下目标的一种有效技术手段。性能优良的探地雷达成像方法有助于精确定位地下目标，同时提高对目标的检测和识别能力，从而推动探地雷达在城市质量监控、地质灾害、考古挖掘、高速公路无损检测、地雷探测等各个方面得到更广泛的应用。 本文以中国电波传播研究所的探地雷达LD-2000为实验设备，从中读取探测数据。以MATLAB为软件平台，实现了探地雷达数据的显示、处理、成像几个部分。其中数据显示方式包括数据的波形堆积图，剖面面色阶图以及带数据波形图；数据处理部分包括直达波的去除、背景噪声的去除、振幅增益等；雷达成像算法部分主要采用波前成像算法和投影层析成像算法。

Imaging Algorithm of Ground Penetrating Radar ABSTRACT GPR (Ground Penetrating Radar, referred GPR) set of non-destructive testing, penetration ability, many advantages of high resolution detection and identification of underground and become the target of an effective technical means. Excellent performance GPR imaging approach helps pinpoint underground targets, while increasing the target detection and identification capabilities, thereby promoting the quality of ground penetrating radar surveillance in the city, geological disasters, archaeological excavation, highway nondestructive testing, mine detection, etc. aspects to be more widely used. In this paper, China Institute of Radiowave Propagation GPR LD-2000 for the experimental apparatus, reads probe data. MATLAB as the software platform to achieve a ground-penetrating radar data display, processing, imaging several parts. Wherein the data includes a data waveform display stacked, with a cross-sectional side view and a gradation data waveform; data processing section includes the removal of the direct wave, the background noise removal, the amplitude gain, etc.; radar imaging algorithm some of the major imaging algorithm and the wavefront projection tomography algorithms.

探地雷达操作规程

探地雷达操作规程 （文件编号：****-010） 共1页第1页版本/版次：D/ 0 生效日期：2016-01-01 1. 目的 为了使检测员更好地熟悉和掌握检测仪器的操作方法，保证检测数据的科学、公正和准确性，特制定本规程。 2. 适用范围 适用于探地雷达仪器 3 操作步骤 3.1测试前的安装准备 检查所有部件是否带齐，包括：电池、雷达主机、数据线、处理器电源线、信号线、工具箱、备件、固定用绑扎带、记录本； 3.2试验/检测的工作程序 （1）测试连接。将地质雷达天线通过支架安装。 （2）在扫描前调试主机并对主机进行参数设置。 （3）打开电源，控制天线移动的人员根据操作主机的人员口令，将天线紧贴待测界面上匀速移动。 （4）测试结束。按下stop结束测试点，保存文件并退出； （5）拆除信号线，拆除天线，支架。 3.3扫描之前的仪器调试和参数设置 （1）菜单系统—>设置—>调用，选择所用的天线。 （2）系统—>单位垂直刻度设为时间，单位为ns （3）测程：900M天线探测混凝土的量程约为15纳秒，为使所有有效信号完全显示，一般设置为20ns （4）采样点数：一般设为512或1024 采样点数越多，扫描曲线越光滑，垂直分辨率越好。但是采样点数增大，使得扫 描速率下降 （5）每秒扫描数：64 （6）增益点数：2 （7）垂向高通滤波器：225MHz

（8）垂向低通滤波器：2500MHz （9）数据位：16位 （10）发射率：100 KHz，发射功率越高，采集速度越快，但若采集过高，易损坏雷达系统 （11）信号位置设为手动 （12）表面设为0 （13）调出完整的直达波（首波），调整延时参数 若检测结构与上次相同，可不再次设置以上参数，系统默认上次检测参数。 （14）增益设置为自动，增益函数手动设置，可以改变增益点数多少、并且可以调整各增益点的函数大小，进而调整信号强度。增益函数调整过大，在探测资料中可能 人为造成假象。设置方法为先设为手动，再设为自动。 编制/日期：批准/日期：

地质雷达培训

地质雷达学习资料 一．雷达理论基本要点 1.1地质雷达的波组特征 雷达天线发射的是子波而不是单脉冲，子波由几个震荡波形组成，占有一定的时间宽度，反射与折射波依然保持有原来子波的特点，只是幅值上有所变化。这里将雷达子波的周期、持续时间长度和衰减比三个参量作为子波的波阻特征。子波的频率成分与天线的主频相近，持续一个半到两个周期，后续振相略有衰减。例如对于100MHz天线的子波，持续时间可到15-20ns，对于1GHz的天线，持续时间约2ns。子波的波形的确定对于后期处理是非常重要的，它是小波处理的基础。有很多方法可以获得各种频率天线的子波，最简单的方法是利用金属板反射。将一块较大的金属板放置于地面上，发射与接受天线与金属板平行，相距为3个周期的时程，进行数据采集，即可获得子波记录。不同类型的雷达、不同型号的天线，雷达子波的形状是不同的。天线与介质的距离、介质的电导特性对子波的形态和特点也有一定的影响，应根据现场工作条件从记录中分离子波。从下边的记录中也可以辨认出子波的特征。表面反射波、内界面反射波都是近联各州其的衰减波形。对其进行分析可以得到子波的波组特征 为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，需要坚实的理论基础和丰富的实践经验。雷达记录的判读也叫雷达记录的波相识别或波相分析，它是资料解释的基础。在此首先介绍波相分析的基本要点。 1.2雷达波资料解释三要素 要点1：反射波的振幅与方向 从反射系数的菲涅耳（Fresnel）公式中可以看出两点，第一点，界面两侧介质的电磁学性质差异越大，反射波越强。从反射振幅上可以判定两侧介质的性质、属性；。第二点，波从介电常数小进入介电常数大的介质时，即从高速介质进入低速介质，从光疏进入光密介

CAS探地雷达说明书

CAS探地雷达采集软件说明书 RadarSample 12.10.31 中国科学院电子学研究所 Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences

目录 1 连接WIFI无线网络 (3) 2 RadarSample主界面说明 (4) 2.1 标题栏 (4) 2.2 工具栏 (4) 2.3 图形显示区 (6) 2.4 状态栏 (6) 3 雷达参数设置 (6) 4 调色板设置 (8) 5 保存路径设置 (8) 6 系统设置 (9) 7 GPS设置 (10) 8 滤波设置 (10) 9 背景去除设置 (11) 10 拉伸显示 (12) 11 增益曲线 (13) 12 操作实例 (14)

1 连接WIFI无线网络 在连接WIFI无线网络之前，首先要设置IP地址，如图1-1所示，IP地址设置为“192.168.1.X”，最后一个字段可以是2~255之间的任意数；子网掩码设置为“255.255.255.0”。 图1-1 设置IP地址 然后连接WIFI无线网络。如图1-2所示，点击系统工具栏上的图标，弹出如图1-3所示的操作界面，然后点击相应频率雷达的网络名（网络名为Shielded_+天线频率），最后点击网络名下面的“连接”按钮即可。 图1-2 系统工具栏 图1-3 WIFI连接图

2 RadarSample 主界面说明 RadarSample 采集软件主界面如图2-1所示，可分为4个主要功能区：标题栏、工具 栏、图形显示区和状态栏。 图2-1 RadarSample 采集软件主界面 2.1 标题栏 图2-2 标题栏 标题栏主要显示当前保存的文件名和软件版本，如图2-2所示。 2.2 工具栏 图2-3 采集软件工具栏 工具栏 图形显示区 状态栏 文件名 标题栏 软件版本

探地雷达在地下管线探测中的应用

探地雷达在地下管线探测中的应用 张进华,马广玲,姚成虎,缪建文 (南京市测绘勘察研究院,江苏南京　210005) 摘　要:探地雷达技术是如今适应快速、准确、无损地探测地下障碍物而迅速发展的电磁技术。本文通过结合工程实例来探讨探地雷达在地下管线探测中的广泛应用。 关键词:探地雷达;地下管线探测;异常反射 1　前　言 探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是一种对地下或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。探地雷达以其探测的高分辨率和高工作效率而成为地球物理勘探的一种有力工具。随着信号处理技术和电子技术的不断发展以及工程实践的增多和经验的丰富积累,探地雷达技术进一步发展,仪器不断更新,应用范围逐步扩大,现已被广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查、无损检测、生态环境等众多领域。本文将以探地雷达在地下管线探测中的应用,说明探地雷达可以有效解决工程上的许多疑难问题,并总结了相关经验和应用效果。 2　探地雷达的原理及工作方法 探地雷达由地面上的发射天线将高频带短脉冲形式的高频电磁波定向送入地下,高频电磁波遇到存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面,由接收天线接收。高频电磁波在传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态而变化,故通过对时域波形的采集、处理与分析,可确定地下界面或地质体的空间位置及结构。 探地雷达通常以脉冲反射波的波形形式记录。波形的正负峰分别以黑白表示,或者以灰阶或彩色表示,这样同相轴或等灰线、等色线即可形象地表征出地下反射面或目标体。在波形图上各测点均以测线的铅垂反向记录波形,构成雷达剖面。根据雷达剖面图便可 收稿日期:2003-07-09判断地下不明障碍物。探地雷达在地下介质中的传播遵循波动方程理论。探地雷达的探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电磁性质差异、目标体的深度与介质对电磁波的吸收作用、目标体的几何形态及规模、干扰波的类型、强度及特点等因素。 探地雷达具有不同的野外工作方法,根据工作区的具体情况可选择剖面法、多次覆盖法以及宽角法等测量方式。实际工作中,测量参数(发射接收天线距、时窗、测点点距、天线中心频率、采样率等)可根据不同要求进行选择,从而得到不同分辨率及不同探测精度的雷达剖面。通常在进入工作区前,应有目的地进行类似场地条件的参数选择试验,以达到最佳探测效果。在进入工作区后应根据实际需要布置测线和测点,并让测线和测点尽量通过被测目的物。在不明显的目的物上进行探测时应尽量加密线距和点距,以利于后面的资料处理与解释。 3　探地雷达的数据资料解释处理及在地下管线探测中的应用效果 近几年来,我们采用加拿大生产的pulse EKKO-100A型探地雷达从事了数百次的地下管线探测工作,取得了丰富的探地雷达探测资料及很好的应用效果。 3.1　资料的处理及解释 探地雷达探测资料的解释包括数据处理和图像解释两部分内容。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器,介质对电磁波的不同程度吸收及介质的不均匀性, 63城　市　勘　测2004年

一种新型探地雷达天线的设计分析

第３ｌ卷第６期２００９年６月 电子与信息学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｂｌ．３１Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２００９一种新型探地雷达天线的设计分析 吴秉横纪奕才方广有 （中国科学院电子学研究所北京１００１９０） 摘要：该文研究了一种近似椭圆结构的超宽带偶极子天线。通过设计沿着振子向末端方向渐变的导体臂，可以有效地减小天线末端电流的反射，改善天线的输入阻抗特性，拓宽天线的带宽。由于没有采用任何加载措施，此天线相比电阻加载宽带天线具有更高的效率。采用三维电磁仿真软件对天线进行了分析和设计，根据设计结果实际制作了一副天线样机，并对其电压驻波比和辐射特性进行了测试，测试结果与仿真设计结果吻合良好。仿真结果和实验测试结果表明，该天线在很宽的工作频带内具有良好的阻抗特性和辐射特性。 关键词：探地雷达天线；超宽带；椭圆偶极天线：阻抗特性 中图分类号：ＴＮ９５７．２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－５８９６（２００９）０６－１４８７－０３ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＮｏｖｅｌＧＰＲＡｎｔｅｎｎａ 渐ＪＢｉｎｇ－ｈｅｎｇＪｉＹｉ－ｃａｉＦａｎｇＧｕａｎｇ－ｙｏｕ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅ讲ｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｌｌｉｐｓｅ－ｌｉｋｅＵＷＢｄｉｐｏｌｅｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｏｖｅｌａｎｔｅｎｎａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｄｉｐｏｌｅ，ｔｈｅｉｎｐｕｔｉｍｐｅｄａｎｃｅｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｉｓｗｉｄｅｎｅｄ．Ｔｈｅｄｉｐｏｌｅｉｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｔｈａｎｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｏａｄｅｄｂｏｗ－ｔｉｅａｎｔｅｎｎａ．Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｄｉｐｏｌｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙａｎＥＭｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｏｌ ａｎｄａｓａｍｐｌｅａｎｔｅｎｎａｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｓｕｌｔｓ．ＴｈｅＶＳＷＲａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｔｅｎｎａａｒｅｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｎｏｖｅｌａｎｔｅｎｎａｈａｓａｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈａｎｄａｇｏｏｄｒａｄｉａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＧＰＲａｎｔｅｎｎａｓ；ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ（ＵＷＢ）；Ｅｌｌｉｐｓｅ－ｌｉｋｅｄｉｐｏｌｅ；Ｉｍｐｅｄａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ １引言 基于无载波脉冲体制的探地雷达（ＧＰＲ）由于其非破坏性的探测特点，越来越受到国内外工程部门的关注，近几年得到了长足的发展，现已广泛应用于浅层地下目标的探测之中。探地雷达主要应用于公路、桥梁、隧道以及矿井的无损探测、地质勘探和研究，以及地下管线等各种金属和非金属目标的检测、定位、成像等。 天线是探地雷达系统中至关重要的一个组成部分，它直接影响着整个系统的性能。探地雷达系统普遍采用超宽带窄脉冲信号，因此要求天线应具有良好的辐射特性和宽带特性，以及较好的时域特性。总结各种类型的超宽带天线，只有几种类型的天线可以满足探地雷达的需要，如：电阻加载的蝶形天线，ＴＥＭ喇叭天线及其变形以及螺旋天线等等。其中，蝶形天线…１由于平面的结构以及相对简单的制作方法得到了最广泛的应用。目前通过电阻加载吲此类天线，可以有效地消除天线末端的二次反射，从而获得满意的波形以及驻波特性，但是这类天线的缺点是效率偏低，影响探测效果。 对于超宽带平面天线的研究例，除去蝶形偶极子天线， ２００８－０９－０８收到，２００８－１２－０９改回 国家自然科学基金（６０５５１００２）｛ｆｌ［］家８６３计划项目（２００８ＡＡｌ０２２０５）资助课题通过共面波导馈电的单极子超宽带天线被广泛深入研究，其中不少天线在结构上推陈出新１４－６Ｉ。本文提出了一种特殊形状的偶极子天线，通过设计沿着振子向末端方向渐变的导体臂，有效地降低了天线末端电流的反射、改善了天线的输入阻抗特性，拓宽了天线的带宽。 ２天线的结构 文献ｆｌ，２１提到，通过电阻加载的方法来减小天线末端的电流反射，可以抑制辐射脉冲拖尾，展宽天线工作带宽，然而电阻是能量消耗元件，因此天线的辐射效率相对较低。本文设计的天线并未引入任何电阻元件，具有较高的辐射效率。图１给出了偶极天线的结构。天线的振子由一个半椭圆和半圆组合而成，通过优化确定椭圆的长轴为ａ＝１０ｃｍ，短轴为ｂ＝６ｃｍ，半圆的半径为ｂ，中心馈电点之间的距离是４ｍｍ。整副天线印制在Ｌ×Ｗ的覆铜板上，其中Ｌ＝３４４ｍｍ，Ｗ＝２２０ｍｍ，覆铜板的基底是介电常数巳＝４．９的ＦＲ－４材料。 图１天线的结构图 　万方数据

一般地质雷达数据处理步骤

一般地质雷达数据处理步骤

分界面厚度变化时可用此法，一般不用2）有倾斜地层时可用此法3）使钢筋显示更清楚用此法⑹主要用此法的地方1）测工字钢个数，埋深，形态，间隔2）测空洞3）测钢筋网个数 1.反褶积、一维频率滤波（取默认值。垂直方向上出现一串时（等间隔的多次 波）用此）。Process→Deconvolution；Process→IIR Filter. 2.偏移归位Process→Migration，选择偏移类型kirchhoff，调整曲线形态。 3.希尔伯特变化Process→Hilbert Xform，选phase显示瞬态相位信息。 4.添加地面高程信息，并利用高程归一化函数进行处理。Process→Surface Norm。 5.静态校正Process→Static，mode选择manual手动调整方式。 6.文件拼接。打开Radan软件，选择File→Append files。 7.通道合并，多通道资料对比分析。打开Radan软件，选择File→Combine channels。 8.交互式解释View→Interactive，生成*.lay文件。 步骤1）点2）如果从没解释时就选generate new pick file，如果是在原来的基础上对此文件进行解释就选pick file找到lay文件3）选目标体（如钢筋类的， 解释后可以看出有多少根）：①在剖面上点右键---target options—new target—双击目标体名字----然后在target parameters里改各个要改的参数②在剖面上 点右键---pick options---在pick options里填参数（若拾取工具选block时，在剖面上选一块然后点右键然后加点，）4）选分层①在剖面上点右键----layer options---改layer options里的参数然后确定②在剖面上点右键---pick options---在pick options里填参数（若拾取工具选block时，在剖面上选一块然后点右键然后加点，若当中有空的没有连起来则点右键，插值）5）在剖面上点右键----spreadsheet（表格）6）在剖面上点右键----save changes---current file---保存为lay文件7）用excel打开此lay文件（打开时分割符号选tab键和逗号），打开后去掉头文件然后画图。 速度的选取：在剖面上点右键---ground truth（钻孔）----z（分界面距地面的埋深） 9.绘制地质剖面图.利用电子表格Excel或者Surfer 8软件绘制地质图件。 一：连接文件 File----append files----把每个文件双击------done 二：单个文件宏处理 1）打开文件 2）New macro---保存为宏文件cmf

【CN109903306A】一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910128568.4 (22)申请日 2019.02.21 (71)申请人 东南大学 地址 210000 江苏省南京市江宁区东南大 学路2号 (72)发明人 顾兴宇　章天杰　孙小军　徐向荣　 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 王恒静 (51)Int.Cl. G06T 7/136(2017.01) G06T 7/187(2017.01) G01S 13/89(2006.01) (54)发明名称 一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于探地雷达图像的层 间脱空识别方法，该方法包括：对得到的道路探 地雷达图像转化为灰度图，并将得到的图进行中 值滤波；根据分割阈值点确定层间脱空的位置， 并将中值滤波后的图像以所述分割阈值点进行 二值化；根据估测的层间脱空所在位置，对图像 的部分像素进行删除；选定长条形结构元对图像 进行闭操作，将因分割阈值点导致分离的区域重 新组合成一个区域；对闭操作后的图像进行标记 连通域，对标记了连通域的区域进行特征识别和 提取。本发明的通过自动分析探地雷达图像，快 速准确判断出脱空区域，可节省大量人力资源； 本发明通过设定分割阈值点和闭操作结合能有 效降低脱空数量计算的错误率， 提高检测精度。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109903306 A 2019.06.18 C N 109903306 A

权　利　要　求　书1/1页CN 109903306 A 1.一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1)对得到的道路探地雷达图像转化为灰度图，并将得到的所述灰度图进行中值滤波； (2)根据中值滤波后的图像的频率直方图选择分割阈值点，根据所述分割阈值点确定层间脱空的位置，并将中值滤波后的图像以所述分割阈值点进行二值化； (3)根据估测的层间脱空所在位置，对图像的部分像素进行删除； (4)选定长条形结构元对步骤(3)得到的图像进行闭操作，将因分割阈值点导致分离的区域重新组合成一个区域； (5)对闭操作后的图像进行标记连通域，对标记了连通域的区域进行特征识别和提取。 2.根据权利要求1所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中，分割阈值点为所述频率直方图概率为99.6％的位置处的像素值。 3.根据权利要求1所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对图像的部分像素进行删除具体包括： (31)计算比值α，其中，d rb为道路的基层厚度，d lt为探地雷达的检测深度； (32)根据比值α得到像素删除临界值H，其中，p pd为探地雷达图像深度方向的总像素数； (33)对探地雷达图像中深度大于H的部分像素进行删除，得到截取后的探地雷达图像。 4.根据权利要求1所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(4)中，长条形结构元记为strel＝[1 1 1 1 1]。 5.根据权利要求1所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(5)中，对标记了连通域的区域进行特征识别和提取包括： (51)通过预设的面积阈值筛除各个标记了连通域的区域中的杂波并判定可能脱空区域； (52)利用层间脱空区域的长条形状，通过计算(51)中确定的可能脱空区域的最小矩形的长轴和短轴的比值β，来最终判定该可能脱空区域是否为脱空区域。 6.根据权利要求5所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(51)中，若标记了连通域的区域面积小于等于面积阈值时，则该区域判定为杂波；否则，若标记了连通域的区域面积大于面积阈值时，该区域判定为可能脱空区域。 7.根据权利要求5所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，其特征在于，所述步骤(52)，若β≥B，其中B为预设的临界值，则判定该区域为脱空；否则，β＜B，则判定该区域不是脱空。 2

美国GSSI地质雷达隧道超前预报介绍与资料处理

美国地质雷达隧道超前预报工作介绍目前我们国家地下隧道建设工作量大，地质条件复杂，有灰岩地区、花岗岩地区、黄土高原、第四季覆盖等等。 隧道开挖中常常遇到岩溶发育、出现大的空洞，充水或者充泥，有时地下暗河发育；也会遇到构造带，或者岩石破碎，同时地下水发育，这给隧道开挖和建设造成很多困难，同时也给隧道运营造成一定的隐患。因此需要采用一定的手段对这些地质构造和地质灾害进行探测和预报，提前采取措施来排除灾害。 工作任务 为了能够探明隧道开挖面(俗称"掌子面")前方的地质构造，通常采用多种方法进行综合分析、探测、预报。常见的方法有：地质分析，地球物理探测(声波法、直流电法、电磁波方法)，钻孔方法，或者超前导洞等等。采用各种地球物理方法进行探测，分别给出探测结果，综合地质构造情况，进行综合解释，给出掌子面前方的地质构造和可能的地质灾害信息。 探测前提条件 隧道开挖中遇到的地下材料或者介质，主要有石灰岩、花岗岩、大理岩、砂岩、第四季覆盖、沙土、黄土，还有地下水、空洞等等。由于这些材料的物理性质有很多种，比如密度、导电率、介电常数、磁导

率等等。 声波超前预报。由于密度不同、声波传播速度不同，可以采用声波法进行探测，出现了地震波超前预报。 直流电法超前预报。根据导电率的差异采用直流电法，预报掌子面前方材料的导电率差异，尤其是含盐份的地下水表现为良导体、而空气为高阻体； 地质雷达预报。根据导电率、介电常数、磁导率的差异，采用地质雷达高频电磁波方法进行探测，获取掌子面前方材料的介电常数差异信息， 瞬变电磁预报。由于岩石、土壤、水、空气的电磁响应不同，采用瞬变电磁方法探测材料的差异。 目前这4种方法在隧道超前预报中都有使用，尤其是地质雷达超前预报方法得到了普遍使用，利用地质雷达方法在隧道掌子面上进行探测，对隧道开挖超前预报，下面介绍这部分内容。 探测仪器 地质雷达方法通常采用高频电磁波发射法工作，频带范围为几兆赫兹到几千兆赫兹，不同的频率探测深度不同，低频电磁波探测深度较大，因而出现了不同中心频率的天线，商业地质雷达通常采用窄脉冲宽频带电磁波信号工作，一般情况下100兆天线在土壤、破碎的岩石、基岩上探测深度范围从几米到十几米甚至30米左右。 目前隧道开挖地质超前预报距离正好是要求在十几米到30米左

探地雷达毕业报告

地球物理与空间信息学院应用地球物理系 毕业实习报告 题目：探地雷达实习报告 姓名：胡浩 班级：061071-22 学号：20071002609 指导教师：邓世坤 二○一一年四月二十二日

前言 探地雷达是利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。实践证明，它可以分辨地下1m尺度的介质分布，因此探地雷达方法以其特有的高分辨率在浅层于超浅层地质调查中有着极其广阔的应用前景。 探地雷达利用一个天线发射高频宽带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播的时，其路径、电磁场强度于波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此，根据接收到的波的旅行时间、幅度、与波形资料，可推断介质的结构。 第一章探地雷达的探测原理 探地雷达探测是一种快速、连续、非接触电磁波探测技术，具有采集速度快、分辨率高的特点。探地雷达向地下发送脉冲形式的高频宽带电磁波，电磁波在地下介质传播的过程中，当遇到存在电性目标体时，如空洞、分界面时，电磁波便会发生反射，返回到地面时由接收天线所接收；对接收到的电磁波进行信号处理与分析，根据信号波形、强度、双程走时等参数来推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下隐蔽目标体的探测。 如图A所示，由发射天线向地下介质中发射一定中心频率的电磁脉冲波，电磁波在地下介质中传播时，遇到介质中的电磁性（电阻率、介电率及磁导率）差异分界面发生反射和透射等现象；被反射的电磁波传回地表，由接收天线接收；通过电脑进行操作和控制；接收天线所接收的地下反射回波信号经由光纤传输到仪器控制台，转换成时间序列信号；这种时间序列即构成每一测点上的雷达波形记录道，它包含该测点处所接收到的雷达波的幅度、相位及旅行时间等信息。由电脑收集并存储每一测点上雷达波形序列，形成一个由若干记录道构成的雷达剖面（见图B）。通过对地质雷达剖面进行处理与推断解释，便可获得探测剖面线下方有关的地质特征与信息（或地下目标体的内部结构特征信息）。

c GSSI软件RADAN地质雷达处理步骤

地质雷达软件RADAN用户手册美国地球物理测量系统公司 美国劳雷工业公司 2010年10月

RADAN处理软件安装 安装采集软件RADAN66和RADAN5，并且激活采集软件 输入软件序列号serialnumber 输入处理软件产品ID代码:radan 计算获取软件激活码 Windows7系统安装radan5 安装radan程序，找到setup.exe鼠标右键要求以系统管理员身份运行； RADAN软件第一次运行要以系统管理员身份打开。 Windows7系统调整显示效果 选择控制面板->所有控制面板项->显示->更改配色方案->windows经典->高级，对话框如下： 选择颜色 项目->桌面->颜色->设置红绿蓝

资料整理 1打测量，布置网格和测线，数据采集 2数据拷贝与备份： 从地质雷达主机把数据复制在个人电脑上，并利用2种以上存储介质对原始数据进行备份。 3野外记录整理： 整理野外记录本（包括各种参数，利用数码相机或者扫描仪 对原始纪录扫描拍照，并制作成PDF格式文件便于日后随时查看野外现场原始资料），工作照片，收集的各种第三方资料（设计图纸、设计厚度、第三方检测资料），现场钻孔资料（里程桩号、芯样实物和照片、长度）。 利用钻孔资料反算电磁波传播速度或者材料介电常数。 4数据编辑与初步整理RADAN 5资料处理RADAN 6资料解释 7图片制作 8探测报告编写

IGSSI地质雷达探测资料处理流程图数据备份,资料整理,资料处理,资料解释

IIGSSI处理软件功能模块介绍 基本工具 打开数据文件，显示雷达数据剖面。 保存数据文件，保存雷达剖面。 选择数据块，选择目标数据剖面。 剪切数据块，切除多余数据剖面。 保存数据块，单独保存雷达数据剖面。 复制剖面图像至剪贴板，地质雷达剖面制作图片。 编辑数据文件头，输入相关参数：标记间隔、扫描数、介电常数、信号位置； 编辑标记信息、补充漏打的标记、删除多余标记信息。 线扫描显示方式、以灰阶图或者彩色图形式显示雷达剖面。 波形加变面积显示方式、以波列图形式显示雷达剖面。 线扫描+波形显示方式 波形显示方式，以波形方式显示雷达剖面，做频谱分析，显示雷达工作频段。 三维数据体显示 时间切片显示方式 多通道显示方式、多个雷达剖面做比对处理和信息显示。 交互式解释、进行地质解释，绘制地质剖面图、给出钢筋位置。 调整显示参数，设置各种显示参数，保存、调用显示参数文件，设置长标记。 打印雷达剖面 关于RADAN程序版本信息 命令参数按钮

浅谈探地雷达法检测路面结构层

浅谈探地雷达法检测路面结构层 【摘要】以探测雷达在某高速公路上的路面结构层缺陷检测为例，阐述了探测雷达在路面结构检测的原理、方法、数据结果分析等。 【关键词】探测雷达；路面结构；检测 １路面结构层缺陷检测的意义 随着我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化以及超载现象，使公路路面面临严峻的考验。因此路面病害检测的作用凸显出来，其中路面结构层缺陷检测是路面病害检测的一项重要内容，通过探地雷达的检测可以达到识别地下目标物和道路结构层内隐伏缺陷的目的。根据病害程度采取相应的补救措施，保证路面的通行质量同时也有利于对公路路面的设计、施工等各方面提供有力的资料和经验。本文通过探地雷达法对某高速部分路段检测为例浅谈路面结构层缺陷检测。 2设备原理 图2.1探地雷达工作原理示意图 探地雷达方法（Ground Penetration Radar，简称GPR）是一种采用短脉冲宽带高频电磁波信号检测地下介质分布的新技术。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，通过天线连续拖动的方式以宽频带短脉冲的形式向地下发射高频电磁波，电磁波信号在地下介质内部传播时遇到不同介质的界面时，就会发生反射、透射，其反射系数（反射信号的强度）主要由上、下层介质的相对介电常数决定。上、下层介质的介电常数差异越大，反射的电磁波能量也越大；反之，越小。反射的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确记录反射回的电磁波的运动特征，获得地下介质的扫描图像，通过对扫描图像进行处理，对地质雷达剖面上目标层（体）的反射波时间延迟、波形特征以及剖面的宏观和微观形态组合进行解译，达到识别地下目标物和道路结构层内隐伏缺陷的目的。 电磁波在特定介质中的传播速度V是不变的，因此，根据探地雷达记录上的地面反射波与地下反射波的时间差△Ｔ，即可据下式算出地下异常的埋藏深度Ｈ： Ｈ＝V·△Ｔ／２（1） 式中，Ｈ即为目标层厚度；V是电磁波在地下介质中的传播速度，由下式表示： V＝Ｃ／■（2） 式中，Ｃ是电磁波在大气中的传播速度，约为３×１０８ｍ／ｓ；ε为相对介电常数，取决于地下各层构成物质的介电常数。 雷达波反射信号的振幅与反射系数成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数ｒ可表示为： ｒ＝■（3） 式中，ε1、ε2为界面上、下介质的相对介电常数。对公路检测而言，ε1为面层的相对介电常数，ε2为基层的相对介电常数。由公式（3）可知，雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和中心频率。导电率越高，穿透深度越小；中心频率越高，穿透深度越小，反之亦然。反射信号的强度主要取决于上、下介质的电性差，电性差越大，反射信号越强；反之，越小。对沥青混凝土面层而言，面层与基层（稳定层）存在明显的电性差，可以预期面层底部会有强反射出现。不同面层（上、中、下）之间所用材料也存在细微差别，因此也可以得到较弱的

道路探地雷达检测方法

道路探地雷达检测方法 1 检测仪器及设备 1.1 探地雷达主机技术指标应符合下列规定: 1 系统增益应不低于120dB； 2 信噪比应不低于60dB； 3 模数转换应不低于12位； 4 信号迭加次数应可选择； 5 采样间隔宜不大于0.5ns； 6 实时滤波功能可选择； 7 应具有点测与连续测量功能； 8 应具有手动或自动位置标记功能； 9 应具有现场数据处理功能。 1.2 探地雷达天线可采用不同频率的天线组合，技术指标应符合下列规定: 1 应具有屏蔽功能； 2 最大探测深度应大于2m； 3 垂直分辨率应高于2cm。 1.3 探地雷达工作环境应符合下列规定: 1 工作环境温度-10℃～+40℃； 2 工作环境湿度<90%。 2 现场检测 2.1 检测前的准备应符合下列规定: 1 检测前应对被检工程进行现场调查，搜集设计、施工资料，了解工作条件及环境安全状况。 2 应调查施工过程中特殊施工段，记录结构物位置和影响检测工作障碍物和电磁干扰源的位置。 3 应调查已发病害，并记录其位置和类型。 4 检测前应正确连接雷达系统，并在检测前进行试运行。 5 检测前应准确标记检测里程桩号及测线位置。 6 测量轮连续采集时应保持测量轮随检测距离运转良好，计程准确。

7 在不间断通行道路检测时，检测仪器车后应跟保通警示车辆，检测车内应有专人负责安全。 2.2测线布置应符合下列规定： 1 测线布置应以纵向布线为主，横向布线为辅。 2 每车道应布设一条纵测线。应选取有代表特征部位布设部分横测线，对于重点病害异常区段宜进行加密测线，必要时应根据缺陷目标体形状布置横向测线。 3 测线每1km应有一个里程标记，标记应清晰。 2.3 介质参数标定应符合下列规定: 1 检测前应对道路结构层的介电常数或电磁波速做现场标定，每同类道路结构层宜不少于3处，取平均值为该类道路结构层的介电常数或电磁波速。当检测长度大于10km时应适当增加标定点数。 2 标定宜采用钻孔实测方法，标定记录中的界面反射信号应清晰、准确。 3 标定结果应按下列公式计算： （2.3-1） （2.3-2） 式中：ε—相对介电常数； v—电磁波速(m/s)； t—双程旅行时间(ns)； d—标定目标体厚度或距离(m)。 2.4现场参数应根据检测目标体特征而设定，检测参数应包括中心频率、时窗、采样率、测点点距等。现场检测参数设定应符合下列规定: 1 天线中心频率应按下列公式选定: （2.4-1） 式中：f —天线中心频率(MHz )； x—要求的空间分辨率； ε—相对介电常数。 2 时窗应按下列公式确定:

重要劳雷地质雷达资料管理步骤

GSSI软件RADAN地质雷达资料处理步骤 视图一工具栏（前四个打勾） 视图---状态栏（打勾）状态栏是屏幕显示窗口最下面的那一栏剖面的线扫描图是每道的波形压缩成一条直线然后用颜色显示出来的。 1. 打开软件RADAN，选择文件夹View Customize （自定义）Directories （存放数据的地方）? 2. 编辑文件属性，去除只读属性。打开文件File Open（*dzt）（原始数据）。此 选项为可选项，一般的.dzt文件不是只读的。 3. 扫描信息预编辑：利用图标罚’h Edit Select （选择时避开打的标记，若选定段包 含标记，可把标记避开分几次选），选择一段扫描剖面匹E 切除多余扫描信息為Cut，或者保存特定扫描剖面奄Save 4. 文件测量方向掉转。打开文件，选择File Save As厂雄瓏，打勾。 5. （针对连测）添加距离信息。测量轮测量直接获取距离概念。连续测量方式 加距离需要三步A）编辑文件头内的距离信息"Edit File Header,扫描/米i I [sea ns/m],米/标记[m/mark]，B）编辑用户标记1■（用中文ran da n5软件时，标记编辑：1）标记类型user 2）编辑模式：添加3）在线扫描图上需要标记的地方点一下，扫描数自动变化4）转换一用户标记都转换为复合标 记），C）并利用距离归一化函数进行处理冋‘Process Distanee Norm, 厂Apply to U^r Marks，打勾。（文件前、后没有被标记进去的，归一化后自动去掉。所以标记时一定要从有用的信息开始标，尾部有用信息结束处也要做标记。 Usermark用户手标，diatmark测量轮自动打标。） 6. 添加里程信息.A）Edit File Header 3D option X start输入里程起点坐标. B）画 Edit Edit database regio ns x origGlobal 输入里程起点坐标----apply. （此步骤可随时做） 7. 水平刻度调整。口I Process Horizontal scale叠加stacking、抽道skipping （显 示长剖面的整体效果）、加密stretching （波形比例加大，使小的目标体显示清楚）。 8. 确定地面反射波信号位置「'1Edit File Header position（ns）（把垂直刻度调成 时间显示，然后点地面位置（波尖），状态栏右下角有数值显示，把此数值的负值填到头文件的position里，然后实际深度从调整后的0向下算）。 9. 调整信号延时信息，找到地面辆Process Correct Position delta pos （ns）. 10. 设置和修改介电常数，计算深度信息禺Edit File Header DielConstant。 （测量时的介电常数是虚的，但测出来的剖面图像是真的。通过软件改介电常数，然后软件自动算出来的深度是跟此介电常数相匹配的深度。介电常数求法： 1.经验值2、钻孔法，若用钻孔时利用其钻孔深度来修正介电常数----- 在头文件里 填入不同的介电常数，然后看是否和钻孔真的深度匹配，然后修 正介电常数直到和钻孔深度匹配为止。） 11. 信号振幅自动增益调整/ （目的：使我们便于识别整体变化）

探地雷达作业指导书

浙江公路技师学院试验检测中心 作业指导书 （版本：第一版第0次修订） 文件编号：GLJX/ZD-32-2017 试验类别：探地雷达测路面厚度检测作业指导书 编写： 审核： 批准： 受控状态： 分发号： 20XX年XX月XX日发布20XX年XX月XX日实施浙江公路技师学院试验检测中心

目录 目录 (2) 1、目的与适用范围 (3) 1.1 (3) 1.2 (3) 2、依据标准 (3) 3、仪具与材料技术要求 (3) 3.1 (3) 3.2 (3) 4、方法与步骤 (4) 4.1 准备工作 (4) 4.2 测试步骤 (8) 5、数据导出 (8) 5.1 (8) 5.2 (8) 6、数据处理 (11) 6.1 (11) 6.2 (11) 7、报告 (11)

GSSI Sir30数据采集作业指导书 1、目的与适用范围 1.1本方法适用于采用短脉冲雷达检测沥青路面面层厚度，可供道路施工过程质量控制、质量评定及旧路调查使用。 1.2本方法不适用于潮湿路面或用富含铁矿渣集料等介电常数较高的材料铺筑的路面。 2、依据标准 《路基路面现场测试规程》JTG E60-2008 3、仪具与材料技术要求 3.1雷达测试系统由承载车、发射天线、接收天线和控制单元等组成。 3.2测试系统技术要求和参数 (1)距离标定误差：≤0.1%； (2)最小分辨层厚：≤40mm； (3)系统测量精度要求如下表： 测量精度技术要求

(4)天线：采用空气耦合方式，带宽能适应所选择的发射脉冲频率。 4、方法与步骤 4.1 准备工作 (1) 检测前应收集设计图纸、施工配合比等资料，以便合理确定标定路段。 (2) 给电池及笔记本电脑充满电，保证野外数据采集能够正常进行。 (3) 把主机、天线、大缆及其他配件列一个详细清单，出野外之前由专人照着清 单清点一遍，保证需要带的设备全部齐全。 (4) 先连接系统各个部件，笔记本电脑+主机+电缆+天线+标记杆+测距轮； 注：设备连接要求无电操作不能带电连接、插拔各个部件，电缆连接防止虚接。联机时注意电缆接口方向，电缆接头应与面板垂直，拧紧，与主机端旋转至红线处。天线端旋转至三个小卡槽露出，同时注意固定电缆。电缆与天线应用环行扣连接。 (5)数据采集---参数设置 双击采集软件图标，进入如下系统设置界面：

探地雷达数据采集与解释

探地雷达数据采集以及解释 山东大学岩土中心

第1章．探地雷达简介 1．1工作基本原理 探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）是利用频率介于106～109Hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器。随着微电子技术和信号处理技术的不断发展，探地雷达技术被广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。 探地雷达的基本原理如图1所示。发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由电脑以反射波波形的形式记录下来。对所采集的数据进行相应的处理后，可根据反射波的旅行时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等。其中，目标体与介质间的电性差异越大，二者的界面就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。 图1 探地雷达基本原理 1．2电磁波传播特征 探地雷达的电磁脉冲在介质中的传播速度为： v = 其中c为电磁波在空气中的传播速度，ε为介质的介电常数，常见介质的介电常数如表1所示。

材质相对介电常数材质相对介电常数 粉质粘土 6 水81 干砂3～5 灰岩4～8 湿砂20～30 花岗岩4～7 金属300 砂岩 6 PVC塑料 3.3 页岩5～15 混凝土 6.4 淤泥5～30 空气 1 海水80 粘土5～40 表1各种常见介质的介电常数 电磁波脉冲在地质界面上的反射系数为： k= 根据电磁脉冲的传播规律，在地质界面上如果反射系数为负，则相位与发射脉冲相反，若反射系数为正，则相位与反射脉冲一致。如图2和图3，可以清除看到反射波相位的变化规律。 图2