探地雷达是什么？原理与应用介绍

1.探地雷达是什么

探地雷达又称地质雷达(GPR)，是一种短距离物探手段，作为浅地表探测手段更是具有无可比拟的优势。探地雷达对提高对浅地表的认识水平，对人类高效和可持续地获取资源、建造高质量的工程、改善生存的环境至关重要。

2.探地雷达的工作原理

探地雷达的使用方法和原理是通过发射天线向地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。

3.探地雷达的组成结构

探地雷达系统主要由主机(主控单元)、发射机、发射天线、接收机、接收天线五部分组成。其他还可能包括定位装置(如GPS、里程计等)、电源以及手推车等。发射和接收天线成对出现，用于向地下发射和接收来自地下反射的雷达波。

4.探地雷达的主要应用

探地雷达发展进程雷达技术起源于30年代中后期的英国，当时仅应用于军事。经过二战后，雷达技术迅猛发展，成为军事装备的必需品。

随着雷达技术的不断完善，其应用范围逐步扩大，目前探地雷达主要应用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度，并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。

5.探地雷达的优点

(1)高效率：野外操作方便简单，轻巧易携带，采样高效，可快速移动天线;

(2)无损勘探：探地雷达可以在不损坏地表的情况下利用电磁波进行勘探，适合在城市和工程中应用;

(3)精度高：探地雷达的中心频率可以达到几千兆赫兹，探测分辨率可以达到几厘米，可以很精确的确定目标体产状、结构和埋深;

(4)抗干扰能力强：可以实现定向对地面进行发射，能较强地屏蔽地表电磁干扰，能适应很多恶劣的工作环境。

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