雷达数据处理与解释

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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法
地质雷达测量使用的点距很小(<2m)，地下介质 的地质变化在一般情况下比较缓慢，因此相邻记录
道上同一反射波组的特征会保持不变，这一特征称
为反射波形的相似性。同一地层的电性特征接近，
其反射波组的波形、振幅、周期及其包络线形态等
有一定特征。确定具有一定特征的反射波组是反射 层识别的基础，而反射波组的同相性与相似性为反 射层的追踪提供了依据。
的特征及其相互关系，掌握重要波组的地质构造特征，其中
特别要重点研究特征波的同相轴变化。特征波是指强振幅、 能长距离连续追踪、波形稳定的反射波。它们一般都是主要 岩性分界面的有效波。它们特征明显，易于识别。掌握了它 们就能研究剖面的主要地质构造特点。
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法 时间剖面上主要表现如下特征： 1） 雷达反射波同相轴发生明显错动
2） 雷达反射波同相轴局部缺失
3） 雷达反射波波形发生畸变
4） 雷达反射波频率发生变化
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法 1）雷达反射波同相轴发生明显错动 破碎带及大的风化裂隙、含水量变化大造成
正常地层发生突变，两侧地层或土壤层性质发生
变化，表现在地质雷达时间剖面上为反映地下底 层界面上的雷达反射波同相轴明显错动，断层活 土壤层性质发生变化越大，这一特征越明显。
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一、 ZTR12雷达数据处理与资料解释
1 数字滤波
矿井地质雷达在测量过程中，为了保留尽可能多的信息，常
采用全通的记录方式，这样有效波的干扰就被同时记录下来，为了 去除数据中的干扰信号，需要采用数字滤波的方法。数字滤波就是 根据数据中有效信号和干扰信号频谱范围的不同来消除干扰波。 如果有效信号的频谱分布与干扰信号的频谱有一个比较明显 的分界，那么可根据具体的干扰信号的分布，设计一个合理的滤波 器，将其滤除，就得到了滤波以后的结果，根据干扰信号的频谱分 布的不同，可以采取低通、高通或带通的方法。
1、时间剖面的解释方法
2、雷达波速度的求取
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法
地质雷达图像剖面是地质雷达资料地质解释的
基础图件，只要地下介质中存在电性差异，就可以
在雷达图像剖面中找到相应的反射波与之对应。根
据相邻道上反射波的对比，把不同道上同一个反射
波相同相位连结起来的对比称为同相轴。一般在无 构造区，同一波组往往有一组光滑平行的同相轴与 之对应，这一特性称为反射波组的同相性。
度都由发射源控制。脉冲在地下传播过程中，能量均会产生球
面衰减，也会由于介质对波的能量的吸收而减弱，在地下介质 不均匀时还会发生散射、反射与透射。因此数字记录的地质雷
达数据类似于反射地震数据，反射地震数字处理许多有效技术
通过某种形式改变均可以应用于地质雷达资料的处理。
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一、 ZTR12雷达数据处理与资料解释
一、 ZTR12雷达资料解释
地质雷达资料的地质解释是雷达探测的
目的。然而地质雷达资料反映的是地下介质
的电性分布，要把地下介质的电性分布转化
为地质体的分布，必须把地质、钻探、地质
雷达和其他相关的资料有机结合起来，建立
测区的地质——地球物理模型，并以此获得
地下地质模式。
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一、 ZTR12雷达资料解释
已知目标换算方法最简单，同时也是最常用的方法。该
方法是采用钻探的方法获取已知地层或目标体的深度，根
据电磁波的传播时间进行计算。然后将获得速度来推断没
有钻孔或已知目标的区域地质体的深度。
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ZTR12矿用本安型地质雷达系统
主讲人： 王伟
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一、ZTR12雷达数据处理与资料解释
地质雷达数据处理的目标是压制随机的和规则的干扰，以
最大可能的分辨率在地质雷达图像剖面上显示反射波，提取反
射波的各种有用的参数(包括电磁波速度，振幅和波形等)来帮 助解释。地质雷达与反射地震都依靠脉冲回波信号，其子波长
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法
不同测量目的对地层的划分是不同： （1）在进行考古调查时，特别关注文化层的识别； （2）在进行工程地质调查时，常以地层的承载力作 为地层划分依据，因此不仅要划分基岩，而且对基岩风化 程度也需要加以区分。为此需要根据测量目的，对比雷达 图像与钻探结果，建立测区地层的反射波组特征。根据反 射波组的特征就可以在雷达图像剖面中拾取反射层。一般 是从垂直走向的测线开始，逐条测线进行。最后拾取的反 射层必须能在全部测线中都能连接起来并保证在全部测线 交点上相互一致闭合。
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法 根据地层反射波组特征与钻孔对应的位置划分反射波组 后，就需要依据反射波组的同相性与相似性进行地层的追索 与对比。在进行时间剖面的对比之前，要掌握区域地质资料 ，了解测区所处的构造背景。在此基础上，充分利用时间剖 面的直观性和范围大的特点，统观整条测线，研究重要波组
一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法
上述现象在地质雷达时间剖面上特征往往不是孤立的， 即有时几种特征同时存在，只是有的特征更突出，有的特征
不明显，这就需要资料解释人员除对区域地质条件充分了解
以外，还必须具有丰富的实践和解释经验，从而去伪存真，
得到更准确的地下地质信息。
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一、 ZTR12雷达资料解释
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一、 ZTR12雷达资料解释 1、时间剖面的解释方法 4）雷达反射波频率发生变化 由于土壤各种成分含量及盐碱性质对于雷达 波的电磁弛豫效应和衰减、吸收作用，往往对雷达
波波形改造的同时造成雷达反射波在局部频率降低，
这也是在地质雷达时间剖面上识别不同土壤性质边 界的一个重要标志。
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1 H(f) 0 f fl 其他
式中 f l 是低截频率。
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一、 ZTR12雷达数据处理与资料解释
1 数字滤波
3）带通滤波 如果噪音的频谱分布既有低频成分又有高频成分， 那么可采用如下的滤波器将其滤除：
1 H(f) 0 fl f fh 其他
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2、雷达波速度的求取
雷达波速度的获取是地质雷达资料解释的重要内容。 也是深度转化的重要的参数，其准确与否，直接关系到解 释结果的准确程度。电磁波在介质中传播速度的获取常用
的方法有：
1）已知目标换算方法； 2）介电常数法； 3）反射系数法等。
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一、 ZTR12雷达资料解释 2、雷达波速度的求取
性质突变大小有关。
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一、 ZTR12雷达资料解释
1、时间剖面的解释方法
3）雷达反射波波形发生畸变 地下裂缝、裂隙等在地质雷达时间剖面上的 另一表现特征为，由于地下裂缝、不均匀体对于雷 达波的电磁弛豫效应和衰减、吸收造成雷达发射波 在局部发生波形畸变，畸变程度与地下裂缝、裂隙 及不均匀的规模有关。
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一、 ZTR12雷达数据处理与资料解释
1 数字滤波
1）低通滤波 如果噪音的频谱分布只有高频成分，那么可采用如 下的滤波器将其滤除：
1 H(f) 0 f fh 其他
式中 f h 是高截频率。
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一、 ZTR12雷达数据处理与资料解释
1 数字滤波
2）高通滤波 如果噪音的频谱分布只有低频成分，那么可采用如 下的滤波器将其滤除：
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一、 ZTR12雷达资料解释
1、时间剖面的解释方法
2）雷达反射波同相轴局部缺失 地下裂缝、地层性质突变和风化发育情况和 程度往往是不均衡的，那么由于其对雷达反射波的
吸收和衰减作用，往往使得在裂缝、裂隙的发育位
置造成可连续追踪对比的雷达反射波同相轴局部缺 失，从缺失的范围与地下裂缝横向发育范围和介质