探地雷达方法原理及应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

探地雷达方法原理及应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 探地雷达的基本理论1

1.1 电磁波传播基本规律1

1.1.1 麦克斯韦方程组1

1.1.2 本构关系1

1.1.3 探地雷达方法中电磁波的波动性3

1.1.4 电磁波的横波性质4

1.1.5 能流密度矢量5

1.1.6 电磁位函数6

1.2.1 理想介质中的平面波8

1.2 平面电磁波8

1.2.2 导电媒介中的平面波14

1.2.3 平面波的极化17

1.2.4 平面波的反射和透射20

1.2.5 多层介质表面的正入射27

1.2.6 色散和群速30

参考文献32

第2章 介质的电性质和电磁波的传播参数33

2.1 介质的介电常数33

2.1.1 电介质的极化和介电常数33

2.1.2 矿物的介电常数34

2.1.3 岩石的介电常数35

2.1.4 土壤的介电常数37

2.1.5 植被的介电常数38

2.2 电性参数与频率关系39

2.2.1 岩石的电阻率和介电常数与电磁场频率的关系39

2.2.2 探地雷达“平台”41

2.3 电磁波传播参数与介质电性质关系42

2.3.1 电性参数对相速度的影响42

2.2.2 电性参数对衰减系数的影响46

参考文献49

第3章 探地雷达天线50

3.1 天线基本元的辐射51

3.1.1 近场区52

3.1.2 远场区52

3.1.3 中间区54

3.2 天线的基本参数55

3.2.1 效率55

3.2.2 输入阻抗56

3.2.3 辐射方向图（波瓣图）56

3.2.4 方向系数57

3.2.5 极化58

3.2.6 增益系数59

3.2.7 有效长度59

3.2.8 工作频带宽度60

3.2.9 接收天线的电参数61

3.3 探地雷达的天线类型及辐射形式61

3.3.1 天线在探地雷达系统中的作用61

3.3.2 简单的探地雷达辐射系统——线天线62

3.3.3 从线性天线到圆锥形天线、领结形天线、圆柱形天线65

3.4.2 3101D型天线67

3.4 常见探地雷达天线67

3.4.1 5100型天线67

3.4.3 MODEL 5103型天线68

3.4.4 5106型天线68

3.4.5 3207和3207A型天线68

3.4.6 3200 MLF型低频天线69

3.4.7 Subecho-40和Subecho-70天线69

3.4.8 4108型角形天线69

参考文献70

4.1.1 探地雷达系统的信号调制方式71

第4章 探地雷达仪器系统和工作方法71

4.1 探地雷达仪器系统71

4.1.2 时间域探地雷达73

4.1.3 步进频率探地雷达（SFGPR）77

4.1.4 脉冲探地雷达和步进频率探地雷达的比较79

4.2 探地雷达的测量方式80

4.2.1 反射测量方式80

4.2.2 折射测量方式83

4.3 探地雷达野外测量设计84

4.3.1 探地雷达适用性评价85

4.3.2 目的体特性与所处环境分析90

参考文献94

第5章 钻孔雷达96

5.1 钻孔雷达的发展历史及现状96

5.2 钻孔雷达的原理97

5.3 单孔反射测量99

5.4 跨孔测量101

5.4.1 跨孔反射分析101

5.4.2 层析成像分析101

5.5 井-地测量105

5.6.1 极化的原理108

5.6 极化钻孔雷达测量108

5.6.2 极化天线的实现109

5.6.3 极化钻孔雷达的测量系统110

5.6.4 极化钻孔雷达的刻度111

5.7 定向钻孔雷达121

5.7.1 定向接收天线方式121

5.7.2 定向发射天线方式123

5.8 钻孔雷达的应用实例124

5.8.1 南非深部金矿的探测124

5.8.2 冰川学（Glaciology）研究127

5.8.3 确定煤层采空区127

5.8.4 水文地质特征130

5.8.5 地下裂缝分布的探测131

参考文献135

第6章 探地雷达数据处理与解释138

6.1.3 测线方向一致化139

6.1.2 废道剔除139

6.1.4 漂移处理139

6.1 数据编辑139

6.1.1 数据合并139

6.2 常规处理141

6.2.1 数字滤波的原理141

6.2.2 反滤波（反褶积）144

6.3 偏移处理156

6.3.1 偏移归位的概念156

6.3.2 绕射扫描叠加156

6.3.3 相移偏移方法157

6.3.4 克希霍夫积分偏移方法原理161

6.4.2 道内均衡163

6.4 雷达图像的增强处理163

6.4.1 振幅恢复163

6.4.3 道间均衡164

6.5 探地雷达资料解释164

6.5.1 时间剖面的解释方法165

6.5.2 雷达波速度的求取166

参考文献167

第7章 探地雷达的数值模拟168

7.1 射线追踪法168

7.1.1 方法原理169

7.1.3 雷达波的衰减问题172

7.1.4 数值模拟计算172

7.1.2 收敛性问题172

7.1.5 应用实例173

7.2 有限元法175

7.2.1 雷达波和地震波之间运动学规律的对比175

7.2.2 雷达波有限元正演模拟的实施176

7.2.3 数值模拟178

7.3 时间域有限差分（FDTD）法181

7.3.1 FDTD基本原理181

7.3.2 解的稳定性及数值色散188

7.3.3 吸收边界条件193

7.3.4 FDTD中常用激励源195

7.3.5 计算实例203

参考文献206

第8章 探地雷达应用207

8.1 探地雷达在交通建设和维护中的应用207

8.1.1 公路质量的探地雷达检测207

8.1.2 隧道掌子面前方地质情况预报209

8.1.3 隧道衬砌质量检测211

8.2 探地雷达在水利工程质量探测中的应用213

8.2.1 堤坝蚁巢、洞穴的探地雷达探测213

8.2.2 水坝渗漏的探地雷达探测214

8.3 探地雷达在城市建设与规划中的应用215

8.3.1 地下管线探测215

8.3.2 人防工程探测216

8.3.3 地下结构物探测217

8.4 探地雷达在灾害地质评价和监测中的应用218

8.4.1 工程建筑场地下岩溶的探地雷达探测219

8.4.2 采空区探地雷达探测220

8.4.3 滑坡面的探地雷达探测221

8.4.4 断层的探测223

8.5.1 地下水污染调查225

8.5 探地雷达在环境研究中的应用225

8.5.2 垃圾掩埋场地选址与调查226

8.5.3 地下废弃物调查226

8.5.4 油气污染的监测228

8.6 探地雷达在农业地质探测和研究中的应用229

8.6.1 碱化层厚度探测229

8.6.2 洪积扇区砾石层厚度探测233

8.7 探地雷达在考古和军事探测中的应用234

8.7.1 考古中的应用234

8.7.2 军事中的应用237

参考文献238