公路路基地质雷达探测技术研究

1 导论

1.1 引言

1.2 国内外地质雷达技术在公路应用上现状

1.3 地质雷达的特点及其技术指标

2 地质雷达的理论基础

2.1 地质雷达的工作基本原理

2.2 电磁波的传播特性

2.3 均匀介质中电磁波的传播

2.4 电磁波在不同介质交界面上的特性

2.5 地下介质电磁特性对电磁波传播的影响

3 地质雷达数值模拟技术的研究

3.1 概述

3.2 时域有限差分的基本思想

3.3 微商的差商近似

3.4 麦克斯韦方程的FDTD格式

3.5 数值解的稳定性

3.6 吸收边界条件

3.7 FDTD中的激励源

4 道路病害地质雷达数值模拟分析研究

4.1 概述

4.2 道路病害的种类

4.3 道路病害数值模拟计算方法

4.4 疏松病害模型数值模拟

4.5 脱空病害模型数值模拟

4.6 空洞病害模型数值模拟

5 数据采集参数设置与剖面显示实现

5.1 数据采集

5.2 雷达显示技术

6 数据处理

6.1 地质雷达数据处理基础

6.2 提高纵向分辨率处理算法及应用

6.3 提高横向分辨率处理算法及应用

6.4 纵向横向综合处理算法及应用

7 病害解释

7.1 地质雷达资料解释预处理

7.2 支持向量机理论与方法

7.3 路基病害识别技术——谱分析

7.4 路基病害识别技术——支持向量机

8 病害数据库设计

8.1 病害类型

8.2 路基病害数据库需求分析

8.3 数据管理

9 地质雷达在公路病害探测中的应用

9.1 脱空病害应用

9.2 松散病害应用

9.3 空洞病害

9.4 路基沉陷病害

9.5 公路面层厚度评价

参考文献2100433B

《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。

《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。

检测道路结构层厚度，埋没物数量，位置（包括钢筋，地下管线等），隧道超前预报、衬砌厚度及质量检测等。 2100433B

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