地质雷达探测原理与方法研究

前言

第1章 导论

1.1 地质雷达特点

1.2 地质雷达发展历史

1.3 地质雷达的应用

1.4 本书的内容安排

参考文献

第2章 岩土介质电磁波传播原理

2.1 岩土介质的主要电性参数(电导率、磁导率与介电常数)

2.2 岩土主要介质的电磁性质

2.3 电磁场基本理论

2.4 电磁波在岩土介质中的传播

2.5 结构介质中电磁波的反射与折射

2.6 导体中的电磁波及表面的反射特征

2.7 介质的电磁性质及高频雷达波在分层有耗介质中的传播机制

参考文献

第3章 地质雷达采集系统

3.1 地质雷达硬件系统结构

3.2 地质雷达数据采集基本原理

3.3 地质雷达控制单元系统

3.4 接收及发射子系统

参考文献

第4章 常用地质雷达设备及数据结构

4.1 地质雷达设备

4.2 常用地质雷达数据结构

参考文献

第5章 地质雷达资料处理

5.1 资料处理理论基础

5.2 一维数字滤波处理

5.3 频谱补偿处理

5.4 二维滤波处理

5.5 希尔伯特变换(瞬时变换)

5.6 反卷积运算

5.7 小波变换

5.8 水平预测滤波

5.9 子波相干加强

5.10 背景消除

5.11 道间平衡加强

5.12 自动增益

参考文献

第6章 地质雷达资料解释

6.1 地下介质速度计算

6.2 层位厚度识别解释

6.3 公路路面厚度评测解释

6.4 病害异常拾取解释

6.5 铁路路基病害CAD成图解释

6.6 三维解释

6.7 谱分析解释

参考文献

第7章 地质雷达应用

7.1 煤矿应用

7.2 城市管线探测

7.3 公路铁路隧道检测

7.4 隧道超前预报

7.5 地质勘察

7.6 铁路公路路基检测

7.7 其他应用

参考文献2100433B

《地质雷达探测原理与方法研究》共分7章，主要内容包括电磁波在岩土介质中的传播规律、地质雷达仪器基本原理及设计、地质雷达常用数据结构、地质雷达资料处理、地质雷达资料解释和地质雷达实际应用。《地质雷达探测原理与方法研究》的取材大多来自科研和工程实践，注重理论与实践紧密结合，其技术方法主要针对现实需要解决的问题展开讨论。在内容安排上，注重理论的系统性，尽可能在理论探讨上深入浅出，在应用上兼顾各类工程实际。

《地质雷达探测原理与方法研究》可作为高等院校电子信息、信息与计算科学、应用地球物理等专业研究生教材，也可供雷达系统、矿业工程、隧道工程、道路工程、市政工程等领域的科研和工程技术人员参考。

《公路路基地质雷达探测技术研究》内容为交通部西部交通建设科技项目课题成果的总结和提升，主要针对道路路基探测。《公路路基地质雷达探测技术研究》分9章，主要内容包括电磁波在岩土介质中的传播规律，地质雷达数值模拟算法及道路病害模拟研究，地质雷达数据采集及分析，地质雷达资料处理，地质雷达资料解释和地质雷达实际应用。《公路路基地质雷达探测技术研究》的取材大多来自科研和工程实践，编写时注重理论与实践的结合，内容安排上注重理论的系统性，在理论探讨上尽可能深入浅出，在应用上主要以路基病害探测为主。

数学地质解决地质问题的一般步骤或途径如下：①进行地质分析，定义地质问题和地质变量，建立正确的地质模型；②根据地质模型选择或研究适当的数学模型并上机试算；③对计算机输出成果进行地质成因解释，对所研究的地质问题作出定量的预测、评价和解答。数学地质的基本研究方法可概括为：①数学模型法。应用最广泛的是各种多元统计模型。例如用于地质成因研究的因子分析、对应分析、非线性映射分析、典型相关分析；用于研究地质空间变化趋势的趋势面分析和时间序列分析方法等。②概率法则和定量准则。由于地质对象是在广阔的空间、漫长的时间和复杂的介质环境中形成发展和演变的，因此地质现象在很大程度上受概率法则支配，且具有特定的数量规律性，这就要求数学地质研究必须遵循和自觉运用概率法则和定量准则。同时，地质观测结果不可避免地带有抽样代表性误差，因此对各种观测结果或研究结论都要做出可靠概率的估计和精度评价。以矿产定量预测为例，不仅要求确定成矿远景区的空间位置，而且应给出可能发现矿床的个数及规模，发现矿床的概率，查明找矿统计标志的信息量、找矿概率及有利成矿的数值区间等。数学地质的主要研究手段是电子计算机技术，其中包括：①地质过程的计算机模拟，该项技术可以弥补物理模型法和实验地质学法的不足;②建立地质数据库和地质专家系统,以便充分发掘和利用信息资源和专家经验；③计算机地质制图；④地质多元统计计算及其他科学计算。