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青藏高原北麓河地区典型热融湖塘周边多年冻土特征研究 被引量：27
1
作者 罗京 牛富俊 +1 位作者 林战举 鲁嘉濠 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2012年第5期1110-1117,共8页
青藏高原多年冻土区广泛分布着热融湖塘,热融湖塘的形成会对周边的多年冻土产生显著的影响.选取北麓河地区一典型热融湖,运用探地雷达技术对该湖塘周边的多年冻土进行了探测.结果表明:湖岸坍塌剧烈区一侧的多年冻土上限深度大于湖岸轻... 青藏高原多年冻土区广泛分布着热融湖塘,热融湖塘的形成会对周边的多年冻土产生显著的影响.选取北麓河地区一典型热融湖,运用探地雷达技术对该湖塘周边的多年冻土进行了探测.结果表明:湖岸坍塌剧烈区一侧的多年冻土上限深度大于湖岸轻微坍塌区和湖岸稳定区,并且在湖水的热作用下,湖岸多年冻土的上限深度随离湖岸距离的减小而增大;湖岸坍塌剧烈区上限附近的地下冰含量也明显高于湖岸轻微坍塌区和湖岸稳定区.同时,通过对湖岸测温孔的地温观测数据的分析可以看出,湖岸地温正在逐年升高且升高的速率快于天然状态,湖岸地温随离湖岸距离的减小逐渐增大. 展开更多
关键词 青藏高原 热融湖塘 探地雷达 多年冻土
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探地雷达超宽带背腔蝶形天线设计与实现 被引量：25
2
作者 郭晨 刘策 张安学 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期221-226,共6页
设计实现了一种中心频率为400 MHz的吸波材料填充式背腔蝶形天线,并将此天线应用于超宽带探地雷达系统,组装完成了一套400 MHz无线控制探地雷达系统样机。背腔式设计的探地雷达收发天线可以克服传统蝶形天线在H面全向辐射所带来的缺点,... 设计实现了一种中心频率为400 MHz的吸波材料填充式背腔蝶形天线,并将此天线应用于超宽带探地雷达系统,组装完成了一套400 MHz无线控制探地雷达系统样机。背腔式设计的探地雷达收发天线可以克服传统蝶形天线在H面全向辐射所带来的缺点,从而提高雷达系统的信噪比及收发天线之间的隔离度。对背腔蝶形天线的设计进行了规律性研究,总结了吸波材料填充式背腔蝶形天线系统在工程化实现时的设计经验。实际路测数据验证了所设计背腔天线在此套探地雷达系统中性能表现稳定良好。 展开更多
关键词 超宽带(UWB) 探地雷达(gpr) 背腔 吸波材料 蝶形天线
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高速公路地质雷达探测溶洞成果精度提高方法的探讨 被引量：14
3
作者 程晔 赵明华 +1 位作者 曹文贵 杨明辉 《公路》 北大核心 2004年第2期64-68,共5页
地质雷达 (GPR)作为近期发展起来的一种新的地球物理勘探手段 ,与其他物探仪器相比 ,具有分辨率高 ,勘探成本低 ,速度快等优点 ,已在高速公路建设中得到广泛应用 ,但其探测路基下溶洞的精度还有待提高。结合湖南省某高速公路工程的物探... 地质雷达 (GPR)作为近期发展起来的一种新的地球物理勘探手段 ,与其他物探仪器相比 ,具有分辨率高 ,勘探成本低 ,速度快等优点 ,已在高速公路建设中得到广泛应用 ,但其探测路基下溶洞的精度还有待提高。结合湖南省某高速公路工程的物探与补充钻探资料 ,详细分析了导致两者存在差异的原因。通过应用现代统计原理 ,发现两者之间存在线性相关关系 ,并得到了关系式。 展开更多
关键词 公路工程 地质雷达 地质勘察 溶洞 地质钻探 统计分析 测量精度
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巴丹吉林沙漠湖相沉积的探地雷达图像及光释光年代学证据 被引量：19
4
作者 白旸 王乃昂 +2 位作者 何瑞霞 李景满 赖忠平 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2011年第4期842-847,共6页
应用探地雷达对巴丹吉林沙漠南部高大沙丘下伏地层进行了探测,在探地雷达剖面沿线采集湖相沉积样品进行光释光测年。对探地雷达数据进行了处理与图像解译,探地雷达反射波与沉积相有相关关系,根据探地雷达数据与沉积信息重建沙丘下伏结... 应用探地雷达对巴丹吉林沙漠南部高大沙丘下伏地层进行了探测,在探地雷达剖面沿线采集湖相沉积样品进行光释光测年。对探地雷达数据进行了处理与图像解译,探地雷达反射波与沉积相有相关关系,根据探地雷达数据与沉积信息重建沙丘下伏结构与沉积环境。研究发现,巴丹吉林沙漠南部该测区下伏地形平坦,流沙覆盖区的风成沙是覆盖在古湖相沉积层之上的。样品光释光测年结果反映,在MIS 5e阶段和MIS3阶段,巴丹吉林沙漠南部存在大湖期或高湖面,之后湖相沉积物或钙质胶结层与风成沙因不同的干湿环境而交替叠积;局部流沙覆盖区甚至在距今7ka前后还存在有浅湖-沼泽环境。质言之,在巴丹吉林沙漠高大沙丘的形成过程中,气候的多次波动是主要因素之一。 展开更多
关键词 下伏地层 湖相沉积 探地雷达 光释光测年 巴丹吉林沙漠 气候波动
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黄河河道冰层雷达波特征图谱的现场实验研究 被引量：17
5
作者 张宝森 张防修 +2 位作者 刘滋洋 韩红卫 李志军 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期121-125,共5页
2013年-2014年冬季,利用RIS K2型探地雷达在内蒙古头道拐水文站黄河河道断面开展冰层厚度探测试验。试验使用不同频率天线探测冰厚,并与钻孔实测冰厚对比。结果显示200 MHz频率天线可探测到冰下更深部位的状况,并能够识别出冰花层。利... 2013年-2014年冬季,利用RIS K2型探地雷达在内蒙古头道拐水文站黄河河道断面开展冰层厚度探测试验。试验使用不同频率天线探测冰厚,并与钻孔实测冰厚对比。结果显示200 MHz频率天线可探测到冰下更深部位的状况,并能够识别出冰花层。利用雷达探测图谱中电磁波传播时间和实测冰厚得到盛冰期雷达电磁波在冰内的实际传播速度为16.3cm/ns;而融化期雷达电磁波在冰内的实际传播速度小于15.0cm/ns。雷达探测结果还显示垂直于河道断面方向的冰层厚度分布不均匀。主流区是以热力学生长的颗粒冰和柱状冰为主,最大冰厚约为60cm;而非主流区是以冰花冰为主,最大冰厚约为70cm。另外,雷达图谱也可以确定冰层裂缝的具体位置、走向。 展开更多
关键词 冰层 探地雷达 雷达图谱 实验分析 黄河
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基于变分模态分解和奇异谱分析的GPR信号去噪 被引量：13
6
作者 戴前伟 丁浩 +1 位作者 张华 张豪 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期701-712,共12页
受设备及环境等因素的主要影响,采集的探地雷达(GPR)信号中存在不同程度的噪声干扰.传统变分模态分解(VMD)通过搜寻变分模型最优解分离出不同中心频率的分量实现噪声压制,但最优模态数的选择具有一定主观性,致使重构数据存在不同程度的... 受设备及环境等因素的主要影响,采集的探地雷达(GPR)信号中存在不同程度的噪声干扰.传统变分模态分解(VMD)通过搜寻变分模型最优解分离出不同中心频率的分量实现噪声压制,但最优模态数的选择具有一定主观性,致使重构数据存在不同程度的信号振荡.为优化模态数的选择,并改善信号振荡问题,本文提出基于自适应VMD和奇异谱分析(SSA)的GPR信号去噪方法.首先,引入能量损失比,实施最优模态数的自适应选择,并利用皮尔逊相关系数法提取有效信号;其次,针对变分模态分解后的中低频振荡现象,引入SSA进行二次滤波,进一步提高信噪比.合成Ricker子波实验、合成雷达剖面模拟实验和实测资料验证了变分模态分解奇异谱分析(VMD SSA)方法的有效性.合成Ricker子波实验中,与集成经验模态分解(EEMD)和传统VMD方法相比,经VMD SSA方法处理后的信噪比最大提升13.5878dB;合成雷达剖面模拟实验中,基于VMD SSA方法处理后剖面的信噪比较EEMD和传统VMD方法分别提高3.7659dB和2.6557dB;实测资料处理中也较好地压制了背景噪声及随机噪声,使异常体的信号特征更加突出. 展开更多
关键词 探地雷达(gpr) 变分模态分解(VMD) 能量损失比 奇异谱分析(SSA) 信号去噪
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探地雷达在祁连山多年冻土调查中的应用 被引量：14
7
作者 杜二计 赵林 李韧 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第2期364-371,共8页
探地雷达用于多年冻土区的勘测一般通过钻孔和探坑进行直接对比来确定冻土层分布状况,但在野外工作中,钻孔资料一般很难得到,而探坑在有限的人力物力条件下也很难开挖,这给冻土层的野外确定带来很大困难.我们采用雷达探测资料寻找浅层... 探地雷达用于多年冻土区的勘测一般通过钻孔和探坑进行直接对比来确定冻土层分布状况,但在野外工作中,钻孔资料一般很难得到,而探坑在有限的人力物力条件下也很难开挖,这给冻土层的野外确定带来很大困难.我们采用雷达探测资料寻找浅层地下冰深度来确定多年冻土上限的深度,企图能在没有现场对比资料的情况下寻找一种利用探地雷达探测多年冻土的简易方法.探测结果显示,通过地貌特征寻找浅层地下冰可能存在的典型地段进行雷达探测能很容易确定多年冻土上限的位置.2007年在祁连山区利用Pulse EKKO Pro探地雷达进行了多年冻土的野外探测,结果显示:大雪山老虎沟海拔3 684 m(39.5907°N;96.4339°E)处多年冻土上限约为2.2 m,在冷龙岭北坡的水管河源头海拔4 053 m(37.5463°N;101.7709°E)至海拔3 907 m(37.5508°N;101.7752°E)处的多年冻土上限深度为2.5 m,在宁昌河源头沿河岸从海拔3 448 m(37.5649°N;101.8455°E)至海拔3 377 m(37.5797°N,101.8377°E)处多年冻土上限为2.4 m,在走廊南山的观山河源头海拔3 468 m(39.2615°N;98.6715°E)处多年冻土上限深度在2 m左右.另外根据4个勘察区多年冻土特征地貌分布区的最低分布海拔总结得出,老虎沟地区为冻土下界分布最高地区,关山河源头为冻土下界分布最低地区.其原因主要是降水和植被的差异造成的结果,降水量大和植被良好的地区多年冻土下界的分布海拔就低,反之亦然. 展开更多
关键词 探地雷达 祁连山 多年冻土 多年冻土上限 多年冻土下界
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基于探地雷达对粗根的识别技术研究 被引量：13
8
作者 王明凯 李文彬 文剑 《森林工程》 2020年第3期21-27,共7页
在探地雷达对地下粗根进行检测和识别的过程中,许多因素会干扰和影响根识别的分辨率。针对此问题,本研究首先通过Gpr Max正演对树木根系进行模拟仿真,模拟检测根系过程中的3种主要影响因素,即不同根径、根的不同埋藏深度和不同雷达扫描... 在探地雷达对地下粗根进行检测和识别的过程中,许多因素会干扰和影响根识别的分辨率。针对此问题,本研究首先通过Gpr Max正演对树木根系进行模拟仿真,模拟检测根系过程中的3种主要影响因素,即不同根径、根的不同埋藏深度和不同雷达扫描角度,并讨论3种因素对探地雷达检测根系的影响。其次将正演实验与现场实验作对比,证实正演模拟的有效性和可行性。结果表明:在雷达扫描角度大于45°时,直径大于5 mm且埋藏深度较浅的粗根容易被检测到。这些结果证实了根径、根深和雷达扫描角度是影响探地雷达进行根系检测的重要因素,此外,其分析结果可提高雷达波树木根系无损检测的准确性和测试精度。 展开更多
关键词 探地雷达 粗根 gpr MAX 根径 根深 雷达扫描角度
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偏移成像与希尔伯特变换在地质雷达探测隧道裂隙流水通道中的应用 被引量：11
9
作者 张家松 朱自强 +1 位作者 鲁光银 密士文 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期2722-2728,共7页
隧道施工容易破坏岩溶裂隙水流通通道,导致局部性的地下水位急剧下降和地表水的干涸,严重影响隧道周围居民生活.地质雷达是隧道工程中常用的地球物理仪器,当应用该仪器进行勘探时,如果勘探表层存在密集钢筋干扰就会导致深部病害难以识别... 隧道施工容易破坏岩溶裂隙水流通通道,导致局部性的地下水位急剧下降和地表水的干涸,严重影响隧道周围居民生活.地质雷达是隧道工程中常用的地球物理仪器,当应用该仪器进行勘探时,如果勘探表层存在密集钢筋干扰就会导致深部病害难以识别.工程中应用地质雷达在隧道内探测隧道路面地下水分布时,由于隧道路面表层存在的钢筋网的影响,导致雷达数据剖面深部振幅较小,异常难以识别.本文首先进行了地质雷达二维有限差分数值模拟方法,研究了表层密集钢筋对深部含水裂隙通道识别造成的影响情况,并通过对模拟数据进行偏移成像和希尔伯特振幅变换处理,压制了表层强反射的干扰,研究了含水裂隙通道的典型异常特征;最后以郴宁高速公路某隧道为例,应用本文提出的方法,压制了隧底路面下密集钢筋的影响,准确探测出了含水裂隙通道的空间分布情况,证明本文提出的方法的可行性. 展开更多
关键词 地质雷达 岩溶裂隙水通道 密集钢筋 正演模拟 偏移成像 希尔伯特振幅变换
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探地雷达信号的反褶积研究 被引量：5
10
作者 张志禹 刘亚丽 汪文秉 《西安理工大学学报》 CAS 2007年第2期123-126,共4页
根据探地雷达信号基本子波的特点,设计了一种适宜于探地雷达信号的反褶积算法。该方法将基本子波转化为一个位于子波绝对最大值处的尖脉冲,反褶积后,子波被压缩在绝对值最大处,而不是在子波的开始。它可以有效地去除基本子波的拖尾,压... 根据探地雷达信号基本子波的特点,设计了一种适宜于探地雷达信号的反褶积算法。该方法将基本子波转化为一个位于子波绝对最大值处的尖脉冲,反褶积后,子波被压缩在绝对值最大处,而不是在子波的开始。它可以有效地去除基本子波的拖尾,压缩基本子波的长度,提高信号的纵向分辨率和信噪比。通过对探地雷达实验数据和高速公路检测数据的计算,表明了该算法是一种非常有效的方法。 展开更多
关键词 反褶积 探地雷达 信号处理
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基于GPR的陕北黄土区河北杨粗根分布特征研究 被引量：9
11
作者 周广行 朱清科 +3 位作者 任正龑 霍云梅 马欢 王丽娜 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期346-351,共6页
为了探索河北杨粗根的成林过程及其水土保持功能,借助探地雷达（GPR）无损观测树木粗根技术,探测研究了陕北黄土区不同立地条件下河北杨粗根的分布特征。结果表明：（1）河北杨粗根主要集中于10—50cm土层范围内,随着土壤深度的增加,粗... 为了探索河北杨粗根的成林过程及其水土保持功能,借助探地雷达（GPR）无损观测树木粗根技术,探测研究了陕北黄土区不同立地条件下河北杨粗根的分布特征。结果表明：（1）河北杨粗根主要集中于10—50cm土层范围内,随着土壤深度的增加,粗根密度先增大后减小,呈现二次抛物线变化趋势。不同径级粗根的分布情况为：在0—50cm土层范围内,0.5~1.5cm径级粗根所占比例最高;在50—70cm土层范围内,1.5~2.5cm径级粗根所占比例最高;在整个根系分布土层内,〉2.5cm径级粗根所占比例一直都最小,且比例都〈10%。（2）随着距树干距离的增加,粗根密度呈现幂函数递减变化趋势。不同径级粗根变化情况为：0.5~1.5cm径级粗根密度所占比例先下降后增加,而1.5~2.5cm和〉2.5cm径级粗根密度所占比例均呈现出先增加后减少的变化趋势,其中0.5~1.5cm径级粗根密度的增加在一定程度上是由1.5~2.5cm径级粗根的分生作用导致。（3）通过对地形因子进行主成分分析及双因素分析得出,坡向对粗根密度影响较大。河北杨的粗根密度在不同坡向间存在显著差异（P〈0.05）,大小排序为阴坡〉半阴坡〉半阳坡,说明土壤水分有助于提高河北杨粗根密度。在不同径级根系间,坡向对1.5~2.5cm径级粗根密度的影响相对其他径级要小。综上可见,河北杨粗根分布特征与其根系分生特性有关,同时受到以坡向为主的地形因子的影响。 展开更多
关键词 探地雷达 陕北黄土区 粗根密度 分布特征 地形因素
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地质雷达检测桥梁预应力管道压浆饱满度的数据处理方法与应用 被引量：9
12
作者 张家松 朱自强 鲁光银 《公路工程》 北大核心 2019年第3期206-210,共5页
预应力桥梁压浆管道注浆不饱满会引起预应力钢绞线锈蚀并大大降低其有效应力,直接影响桥梁的耐久性和安全性。地质雷达作为实体工程检测中常用的检测设备,压浆管道外层排列密集的钢筋干扰极易导致注浆缺陷信息几乎无法识别或者漏判。为... 预应力桥梁压浆管道注浆不饱满会引起预应力钢绞线锈蚀并大大降低其有效应力,直接影响桥梁的耐久性和安全性。地质雷达作为实体工程检测中常用的检测设备,压浆管道外层排列密集的钢筋干扰极易导致注浆缺陷信息几乎无法识别或者漏判。为此,首先采用有限差分数值方法模拟压浆管道中不同缺陷类型,然后对模拟数据进行偏移成像,压制钢筋的干扰信息,有效识别缺陷信号。以桥梁现场实测数据为例,应用上述方法,准确检测出了管道中缺陷信息,通过现场开窗,验证探测、处理效果,对实际工程应用具有指导意义。 展开更多
关键词 压浆管道 地质雷达 密集钢筋 偏移成像
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利用探地雷达观测分析早春融雪前后沙丘表层土壤含水量的时空分布 被引量：7
13
作者 秦艳芳 陈曦 +2 位作者 周可法 孙莉 张捷斌 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2012年第3期690-697,共8页
积雪融水是古尔班通古特沙漠春季植物发育的重要水源,快速获取早春沙丘的土壤水分变化具有十分重要的生态学意义.2010年3、4月分别使用探地雷达进行了多次测量实验,结果显示:1)融雪初期,沙丘顶部土壤的自由水含量最大,阳坡次之,且融雪... 积雪融水是古尔班通古特沙漠春季植物发育的重要水源,快速获取早春沙丘的土壤水分变化具有十分重要的生态学意义.2010年3、4月分别使用探地雷达进行了多次测量实验,结果显示:1)融雪初期,沙丘顶部土壤的自由水含量最大,阳坡次之,且融雪水在重力作用下沿坡面侧向缓慢流动,在坡底汇集,主导了融雪初期乃至整个春季沙丘表层土壤水分的分布格局;2)融雪后期,由于阴坡积雪和冻土消融相对滞后,表层土壤含水量略高于阳坡,而沙丘顶部由于融雪最早且融雪期间水分转移最多而表面最为干燥;3)通过与时域反射仪的同步测量结果对比,探地雷达的测量精度被有效控制在0.03范围内,且探地雷达提供的连续数据更有利于从细节上把握土壤含水量的变化趋势,为中小尺度土壤水分的动态研究提供了一种科学、有效的技术手段. 展开更多
关键词 探地雷达 沙丘表层土壤含水量 地面直达波 积雪融化 古尔班通古特沙漠
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基于改进Cascade R-CNN的探地雷达管线目标检测 被引量：3
14
作者 来鹏飞 李伟 +3 位作者 高尧 丁健刚 袁博 杨明 《计算机系统应用》 2023年第2期102-110,共9页
针对人工识别探地雷达管线图像时效率低、误差大和成本高昂等问题,本文提出了一种基于改进Cascade R-CNN的管线目标智能化检测方法.首先对探地雷达管线图像数据集进行预处理,提升数据质量.然后采用ResNeXt代替ResNet作为主干网络提取目... 针对人工识别探地雷达管线图像时效率低、误差大和成本高昂等问题,本文提出了一种基于改进Cascade R-CNN的管线目标智能化检测方法.首先对探地雷达管线图像数据集进行预处理,提升数据质量.然后采用ResNeXt代替ResNet作为主干网络提取目标特征信息,并添加多尺度特征融合模块FPN使高层特征向低层特征融合,增强低层特征表达能力.其次,使用高斯形式的非极大值抑制方法Soft-NMS得到更加精准的候选框,使用Smooth_L1作为损失函数,加速了模型收敛并且降低了训练中发生梯度爆炸的概率.最后,对于管线目标特殊的形状特征,设置合适的锚框长宽比和大小,提高锚框的生成质量.实验结果表明,本文方法解决了复杂特征的地下管线目标智能化检测,对地下管线目标检测的平均精度达到94.7%,比Cascade R-CNN方法提高了10.1%. 展开更多
关键词 探地雷达 地下管线 深度学习 Cascade R-CNN FPN Soft-NMS 目标检测
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基于曲波域凸集投影算法的缺失GPR信号高精度重建
15
作者 吴祺铭 王洪华 +1 位作者 席宇何 王欲成 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期130-143,共14页
受采集环境和仪器性能的影响,实测探地雷达(GPR)剖面中不可避免会出现部分信号缺失和坏道现象,易造成目标体产生的反射波和绕射波同相轴不连续,严重降低后续处理与成像精度和分辨率。为此,将图像处理中广泛应用的凸集投影(POCS)算法与... 受采集环境和仪器性能的影响,实测探地雷达(GPR)剖面中不可避免会出现部分信号缺失和坏道现象,易造成目标体产生的反射波和绕射波同相轴不连续,严重降低后续处理与成像精度和分辨率。为此,将图像处理中广泛应用的凸集投影(POCS)算法与具有良好稀疏特性的曲波变换相结合,提出了一种基于曲波域POCS算法的缺失GPR信号高精度重建方法。从压缩感知理论出发,建立了离散曲波变换基下缺失信号重建的目标函数,并采用POCS算法详细推导了缺失GPR信号重建的时间域迭代公式。其中,线性和指数迭代阈值模型用于更新曲波变换系数,从而高精度重建时间域缺失信号;平均绝对误差、信噪比、峰值信噪比用于定量评价GPR信号重建精度。模拟与实测GPR信号的重建试验表明:POCS算法可有效重建GPR剖面中的缺失信号;与线性阈值模型的POCS算法相比,指数阈值模型的POCS算法重建精度更高;与指数阈值模型的频率域POCS算法相比,指数阈值模型的曲波域POCS算法用于重建GPR剖面中连续多道缺失信号的误差更小、纵向伪影能量更弱,且对复杂GPR结构模型的缺失信号重建具有较强的适用性;与线性和指数阈值模型的频率域POCS算法、线性阈值模型的曲波域POCS算法相比,指数阈值模型的曲波域POCS重建方法的重建精度更高、平均绝对误差下降45%~99%、信噪比和峰值信噪比提高1~20 dB,其重建结果可为后续处理与解释提供高质量GPR信号。 展开更多
关键词 探地雷达 压缩感知 凸集投影 曲波变换 信号重建
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探地雷达探测路床结构的正演模拟研究
16
作者 秦卫军 梁智超 《市政技术》 2024年第3期106-109,123,共5页
土体的相对介电常数是表征土体介电特性和极化能力的重要参数。探地雷达发射的电磁波在道路各结构层的传播规律与层间介质的介电性质紧密相关。因此,从时域有限元法原理出发,利用正演模拟软件开展了针对路床层间电磁波回波特征的正演模... 土体的相对介电常数是表征土体介电特性和极化能力的重要参数。探地雷达发射的电磁波在道路各结构层的传播规律与层间介质的介电性质紧密相关。因此,从时域有限元法原理出发,利用正演模拟软件开展了针对路床层间电磁波回波特征的正演模拟研究。研究结果表明:面层的相对介电常数对探地雷达电磁波在路床层振幅衰减的影响较小;当路床层相对介电常数为20.0、24.0,面层相对介电常数由5.0增加至6.5时,路床层振幅衰减值分别增加了0.04、0.09 V/m;当路床层相对介电常数为20.0、22.0,基层相对介电常数由7.0增加至9.0时,路床层振幅衰减值分别减少了0.85、0.81 V/m;当基层相对介电常数为7.0、7.5、8.5,路床层相对介电常数由12.0增加至30.0时,路床层振幅衰减值分别增加了1.44、1.47、1.44 V/m。 展开更多
关键词 路床结构 探地雷达 介电常数 时域有限元法 路床层振幅衰减
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平坦/粗糙地表下目标散射特性的MPSTD算法分析 被引量：4
17
作者 杨虎 姜永金 毛钧杰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期1-6,共6页
将MPSTD算法与特征变量-物理边界(CV-PB)匹配条件相结合来模拟探地雷达(GPR)问题,对平坦地表/粗糙地表下不同电磁参数、不同形状目标的散射特性进行了分析。由于这类电磁问题中不仅存在多种类型的子域分界面,而且子域分界面两侧存在多... 将MPSTD算法与特征变量-物理边界(CV-PB)匹配条件相结合来模拟探地雷达(GPR)问题,对平坦地表/粗糙地表下不同电磁参数、不同形状目标的散射特性进行了分析。由于这类电磁问题中不仅存在多种类型的子域分界面,而且子域分界面两侧存在多种媒质参数,所以它的准确分析不仅进一步验证了CV-PB匹配条件的有效性和准确性,而且也为电大尺寸空间复杂地表、复杂媒质中曲面形状目标体散射特性的快速、准确分析提供了一种思路。 展开更多
关键词 多区域时域伪谱(MPSTD)算法 特征变量-物理边界(CV—PB)匹配条件 探地雷达(gpr)
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应用GPR获取水文地质参数研究初探 被引量：4
18
作者 郭高轩 吴吉春 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期89-93,共5页
探地雷达(GPR)能够在不同空间尺度上采集水文地质数据来对地下特征进行详细描述,近年来被广泛应用于探测地下结构和埋藏体。本文简要介绍了GPR的工作原理、探测方式及其应用条件;探讨了GPR获取多孔介质水力参数的物理机制;分别利用50MHz... 探地雷达(GPR)能够在不同空间尺度上采集水文地质数据来对地下特征进行详细描述,近年来被广泛应用于探测地下结构和埋藏体。本文简要介绍了GPR的工作原理、探测方式及其应用条件;探讨了GPR获取多孔介质水力参数的物理机制;分别利用50MHz和25MHz天线对同一断面进行等采样距测量,经分层标定和时间拾取,获取了沿测线非饱和带含水率及饱和带的孔隙度和渗透系数,并将结果与钻孔取样的岩性进行了对比,结果合理。 展开更多
关键词 gpr 孔隙度 体积含水率 渗透系数
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基于Curvelet变换的隧道裂隙水GPR数据处理研究 被引量：5
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作者 朱自强 朱贺 +2 位作者 鲁光银 王凡 谭洁 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2014年第5期571-576,共6页
应用地质雷达探测隧道内部裂隙水的分布状况时,受隧道钢筋网的影响以及噪声干扰,导致探测信号中弱有效信号难以识别。Curvelet变换可以对二维信号从频率、角度和空间位置实现有效反射波和干扰波的分离及降噪处理,应用Curvelet变换对含... 应用地质雷达探测隧道内部裂隙水的分布状况时,受隧道钢筋网的影响以及噪声干扰,导致探测信号中弱有效信号难以识别。Curvelet变换可以对二维信号从频率、角度和空间位置实现有效反射波和干扰波的分离及降噪处理,应用Curvelet变换对含钢筋网干扰的裂隙水模型的探地雷达模拟数据进行波场分离和降噪处理,在压制直达波、去除钢筋层反射信号及多次反射的基础上,可以有效地提取出含裂隙水所引起的反射波信号。将该方法应用到汝郴高速某隧道实测探地雷达数据中,较好地去除了钢筋层反射信号的影响,准确地判断出了裂隙水的空间分布位置,证明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 CURVELET变换 探地雷达 隧道裂隙水 波场分离 降噪
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三角网格剖分时域有限元法的探地雷达正演模拟 被引量：4
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作者 崔凡 陈毅 +1 位作者 薛晗鹏 张永琦 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期797-809,共13页
在探地雷达正演方法中,射线追踪法只能获取了波的运动学特征,时域有限差分法虽然能得到波的动力学特征,但是由于时空离散采用规则的结构化Yee单元,不能模拟复杂地质构造下波的传播规律.为了构建更复杂的地电模型和获取雷达波在不同地下... 在探地雷达正演方法中,射线追踪法只能获取了波的运动学特征,时域有限差分法虽然能得到波的动力学特征,但是由于时空离散采用规则的结构化Yee单元,不能模拟复杂地质构造下波的传播规律.为了构建更复杂的地电模型和获取雷达波在不同地下构造中传播的波场特征,本文采用三角网格剖分的时域有限元法对探地雷达做正演模拟.时域有限元法可采用非结构化的拓扑网格对求解区域进行网格划分,选择三角形网格剖分物性区域可进一步解决矩形网格剖分对物性参数分布复杂以及几何特征不规则模型适应性差的问题.时域有限元法的求解首先以电磁波的麦克斯韦方程为基础,根据电磁场的本构关系,导出雷达波的波动方程,将波动方程作为微分控制方程并定义时域电磁场中的边值问题,对求解区域进行三角网格剖分后,采用线性插值基函数,应用Galerkin加权余量法对微分方程求解形成线性矩阵方程组,并在解线性方程组时采用LU分解的双共轭梯度法,加快了收敛速度,减小了迭代次数.在时间差分近似时采用Newmark-β法消除由时间步长过大带来的数值色散,实现无条件稳定.在求解区域边界外加完全匹配层吸收外向传播的电磁波,压制来自截断边界处的反射波.通过对构建的地电模型做正演模拟,其研究结果表明:使用三角网格剖分的时域有限元法进行复杂地质构造下的GPR正演数值模拟,构建的正演模型更加接近实际地质构造,具有更高的模拟精度,能进一步解译雷达数据剖面. 展开更多
关键词 探地雷达 时域有限元法 三角形网格 Galerkin加权余量法 NEWMARK-Β法 完全匹配层
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