地质雷达PPT演示课件
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将雷达子波的周期、持续时间长度和衰减 比三个参数作为子波的波组特征。
子波的频率成分与天线的主频相近，持续 一个半到两个周期，后续震相略有衰减。
12
3.2 地质雷达波组识别的三个要点
反射波的振幅和方向 反射波的频谱特性 反射波同相轴的形态特征
13
3.3 反射层波组的识别
识别反射波组的标志为同相性、相似性、 反射波形特征等。
地质雷达在各种复杂的施工环境中的广泛应用， 面临着各种干扰源的影响。如何去除这些干扰成 为摆在工程人员面前日益紧要的问题之一。
提高处理方法，减少问题的多解性，减少在处理 解释中对人员经验的依赖。尤其在资料的解释过 程中，如何识别不同特征波形对应的地下异常分 布成为提高探测成果质量的关键问题。
确定具有一定形态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依据。
通过对比地质雷达反射波图像与钻探结果， 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地质雷达反射波图像 剖面中拾取反射层。
14
3.4 典型目标体的波组特征
基岩的波组特征 地层界面的波组特征 地下管道的波组特征 水底地形的波组特征 第四系含水地层的波组特征 地下空洞的波组特征 地下埋藏物的波组特征
地质雷达数据处理、解释 及其在工程勘查中的应用
地球探测科学与技术学院 指导老师：田钢教授 答辩人：范秦军
1
主要内容
一 绪论 二 地质雷达数据处理方法 三 地质雷达资料的解释 四 地质雷达在工程勘查中的应用 五 结束语
2
一 绪论
地质雷达技术发展历史 问题的提出 本文主要工作
3
1.1 地质雷达技术发展历史
水域断裂调查 陆上工程勘查试验
23
4.1 水域断裂调查
探测方法 仪器及采样参数 处理方法及参数选择 探测结果
24
4.1.1 探测方法
不同频率天线的测深能力不同，频率越 低，探测深度越大；而此次检测的目的在于 探测地质构造及断裂带，由于各地质层间介 质的介电常数不同，且深度变化较大，故选 择25MHz非屏蔽天线是适宜的。结合场地的 特点，采用2000ns的采集时窗，迭加128次， 点测剖面探测方式，点测距为0.50 米，数据 处理电磁波速暂定为0.1m/ns，水中为 0.33m/ns。
15
基岩的波组特征
16
地层界面的波组特征
17
地下管道的波组特征
18
水底地形的波组特征
19
地下空洞的波组特征
裂隙 岩溶
20
3.6 复信号参数的地质雷达解释
瞬时振幅是反射强度的量度，它正比于该 时刻地质雷达信号总能量的平方根，利用 这种特征便于确定特殊岩层的变化。
瞬时相位是地质雷达剖面上同相轴连续性 的量度。
瞬时频率是相位的时间变化率，反映了组 成地层的岩性变化，有助于识别地层，当 电磁波通过不同介质界面时，电磁波频率 将发生明显变化。
21
3.7 时间剖面的解释
掌握充分的资料，了解测区的特征。
重点研究特征波的长同相轴。
时间剖面上常见的特殊波。
一些小的次级断裂断距很小，很难见到明 显的断层波。但地层错段使断裂两侧反射
6
二 地质雷达数据处理方法
数据处理的基本概念 数据处理基本流程 一维数字滤波 F—K滤波 反褶积 振幅处理 偏移 复信号分析
7
பைடு நூலகம்
2.8 复信号分析
复信号分析是把记录道的信息分解为瞬时 振幅、瞬时频率、瞬时相位。复信号的这三 中瞬时信息，一般是指一个特定的瞬间，而 不是一段时间段的平均。
5
1.3 本文主要工作
从地质雷达技术的发展入手，了解地质雷 达的发展状况，学习地质雷达的理论。
广泛学习地质雷达和地震勘探数字处理方 法，并对各方法进行详细讨论，总结了各 种方法的优缺点及适用条件。
将Kirchhoff积分偏移法应用于地质雷达数 据的处理中。
总结地质雷达技术的现状，分析其未来发 展需求，并指出其局限性。
1926年，Hulsenbeck首先提出应用脉冲 技术确定地下结构的思路；
1970年美国地球物理仪器公司生产了世界 上第一台商业性质的地质雷达；
1976年地矿部物探所、水文所和上海地质 仪器厂共同研制了DL-1型地质雷达；
4
1.2 问题的提出
提高地质雷达的精度和分辨率，研究新的数据处 理方法是日益高涨的需求给地球物理工作者提出 的新问题。
波组明显不连续，加之地层破碎，对电磁
波吸收加强，在断裂带形成一条反射波组
同相轴不连续且反射波强度明显减弱带。
这是地质雷达反射波图像中识别断裂的主
要标志。
22
四 地质雷达在工程勘查中的应用
地质雷达探测技术广泛应用于探测江(湖) 水深度、覆盖层厚度及分层、潜水面深度、 建筑物基础、基岩层理、断层、岩溶、地下 管线、高速公路质量、金属埋藏物、水污染 范围等。
10
三 地质雷达资料的解释
地质雷达的波组特征 地质雷达波组识别的三个要点 反射层波组的识别 典型目标体的波组特征 干扰波的识别 复信号参数的地质雷达解释 时间剖面的解释
11
3.1 地质雷达的波组特征
地质雷达天线发射的子波由几个震荡波形 组成，占有一定的时间宽度，反射波依然 保持原来子波的波形特点，只是振幅上有 所衰减。
复信号分析与傅立叶分析分别在时间域和
频率域上对地质雷达信号的能量、频率和相
位等参数分析检测，它们在振幅上没有本质
差别，而瞬时频率与傅立叶分析的频率不同，
前者是分析全部谐波叠加波形的视频率，后
者则是分析各谐波频率的振幅分布情况。两
者既有区别，又有一定的内在联系。
8
2.8.3 复信号分析的特点
9
2.8.3 复信号分析的特点
瞬时相位与信号的振幅无关，无论反射振幅是 强还是弱，都可以把它们的相位同等的显示出来， 能比较清晰的显示出一些弱信号，对提取弱信号十 分有利；瞬时振幅反映特定时刻反射信号的能量大 小，表现了信号随传播距离的衰减程度，在研究信 号衰减的影响因素时，可利用瞬时振幅了解探测介 质的性质；在探测介质性质发生变化的地方，频率 发生显著的变化，在反射层处瞬时频率的大小在数 值上与反射波的主频对应良好，因此可利用瞬时频 率的大小和稳定情况，来判断探测介质的稳定性和 岩性变化。
子波的频率成分与天线的主频相近，持续 一个半到两个周期，后续震相略有衰减。
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3.2 地质雷达波组识别的三个要点
反射波的振幅和方向 反射波的频谱特性 反射波同相轴的形态特征
13
3.3 反射层波组的识别
识别反射波组的标志为同相性、相似性、 反射波形特征等。
地质雷达在各种复杂的施工环境中的广泛应用， 面临着各种干扰源的影响。如何去除这些干扰成 为摆在工程人员面前日益紧要的问题之一。
提高处理方法，减少问题的多解性，减少在处理 解释中对人员经验的依赖。尤其在资料的解释过 程中，如何识别不同特征波形对应的地下异常分 布成为提高探测成果质量的关键问题。
确定具有一定形态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依据。
通过对比地质雷达反射波图像与钻探结果， 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地质雷达反射波图像 剖面中拾取反射层。
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3.4 典型目标体的波组特征
基岩的波组特征 地层界面的波组特征 地下管道的波组特征 水底地形的波组特征 第四系含水地层的波组特征 地下空洞的波组特征 地下埋藏物的波组特征
地质雷达数据处理、解释 及其在工程勘查中的应用
地球探测科学与技术学院 指导老师：田钢教授 答辩人：范秦军
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主要内容
一 绪论 二 地质雷达数据处理方法 三 地质雷达资料的解释 四 地质雷达在工程勘查中的应用 五 结束语
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一 绪论
地质雷达技术发展历史 问题的提出 本文主要工作
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1.1 地质雷达技术发展历史
水域断裂调查 陆上工程勘查试验
23
4.1 水域断裂调查
探测方法 仪器及采样参数 处理方法及参数选择 探测结果
24
4.1.1 探测方法
不同频率天线的测深能力不同，频率越 低，探测深度越大；而此次检测的目的在于 探测地质构造及断裂带，由于各地质层间介 质的介电常数不同，且深度变化较大，故选 择25MHz非屏蔽天线是适宜的。结合场地的 特点，采用2000ns的采集时窗，迭加128次， 点测剖面探测方式，点测距为0.50 米，数据 处理电磁波速暂定为0.1m/ns，水中为 0.33m/ns。
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基岩的波组特征
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地层界面的波组特征
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地下管道的波组特征
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水底地形的波组特征
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地下空洞的波组特征
裂隙 岩溶
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3.6 复信号参数的地质雷达解释
瞬时振幅是反射强度的量度，它正比于该 时刻地质雷达信号总能量的平方根，利用 这种特征便于确定特殊岩层的变化。
瞬时相位是地质雷达剖面上同相轴连续性 的量度。
瞬时频率是相位的时间变化率，反映了组 成地层的岩性变化，有助于识别地层，当 电磁波通过不同介质界面时，电磁波频率 将发生明显变化。
21
3.7 时间剖面的解释
掌握充分的资料，了解测区的特征。
重点研究特征波的长同相轴。
时间剖面上常见的特殊波。
一些小的次级断裂断距很小，很难见到明 显的断层波。但地层错段使断裂两侧反射
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二 地质雷达数据处理方法
数据处理的基本概念 数据处理基本流程 一维数字滤波 F—K滤波 反褶积 振幅处理 偏移 复信号分析
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பைடு நூலகம்
2.8 复信号分析
复信号分析是把记录道的信息分解为瞬时 振幅、瞬时频率、瞬时相位。复信号的这三 中瞬时信息，一般是指一个特定的瞬间，而 不是一段时间段的平均。
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1.3 本文主要工作
从地质雷达技术的发展入手，了解地质雷 达的发展状况，学习地质雷达的理论。
广泛学习地质雷达和地震勘探数字处理方 法，并对各方法进行详细讨论，总结了各 种方法的优缺点及适用条件。
将Kirchhoff积分偏移法应用于地质雷达数 据的处理中。
总结地质雷达技术的现状，分析其未来发 展需求，并指出其局限性。
1926年，Hulsenbeck首先提出应用脉冲 技术确定地下结构的思路；
1970年美国地球物理仪器公司生产了世界 上第一台商业性质的地质雷达；
1976年地矿部物探所、水文所和上海地质 仪器厂共同研制了DL-1型地质雷达；
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1.2 问题的提出
提高地质雷达的精度和分辨率，研究新的数据处 理方法是日益高涨的需求给地球物理工作者提出 的新问题。
波组明显不连续，加之地层破碎，对电磁
波吸收加强，在断裂带形成一条反射波组
同相轴不连续且反射波强度明显减弱带。
这是地质雷达反射波图像中识别断裂的主
要标志。
22
四 地质雷达在工程勘查中的应用
地质雷达探测技术广泛应用于探测江(湖) 水深度、覆盖层厚度及分层、潜水面深度、 建筑物基础、基岩层理、断层、岩溶、地下 管线、高速公路质量、金属埋藏物、水污染 范围等。
10
三 地质雷达资料的解释
地质雷达的波组特征 地质雷达波组识别的三个要点 反射层波组的识别 典型目标体的波组特征 干扰波的识别 复信号参数的地质雷达解释 时间剖面的解释
11
3.1 地质雷达的波组特征
地质雷达天线发射的子波由几个震荡波形 组成，占有一定的时间宽度，反射波依然 保持原来子波的波形特点，只是振幅上有 所衰减。
复信号分析与傅立叶分析分别在时间域和
频率域上对地质雷达信号的能量、频率和相
位等参数分析检测，它们在振幅上没有本质
差别，而瞬时频率与傅立叶分析的频率不同，
前者是分析全部谐波叠加波形的视频率，后
者则是分析各谐波频率的振幅分布情况。两
者既有区别，又有一定的内在联系。
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2.8.3 复信号分析的特点
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2.8.3 复信号分析的特点
瞬时相位与信号的振幅无关，无论反射振幅是 强还是弱，都可以把它们的相位同等的显示出来， 能比较清晰的显示出一些弱信号，对提取弱信号十 分有利；瞬时振幅反映特定时刻反射信号的能量大 小，表现了信号随传播距离的衰减程度，在研究信 号衰减的影响因素时，可利用瞬时振幅了解探测介 质的性质；在探测介质性质发生变化的地方，频率 发生显著的变化，在反射层处瞬时频率的大小在数 值上与反射波的主频对应良好，因此可利用瞬时频 率的大小和稳定情况，来判断探测介质的稳定性和 岩性变化。