探地雷达宽角反射图形拟合方法

蔡连初,缪念有

(1.浙江华东建设工程有限公司，浙江 杭州 310014; 2.华东勘测设计研究院，浙江 杭州 310014)

0 引言

探地雷达探测技术的应用非常普遍，但仍存在诸多硬件和软件上的技术问题亟须解决，例如提高探测深度与精度，研制集束、宽频带、高发射率、体积小重量轻的发射天线，提高发射机发射能量，消除噪声的数据处理方法等,在野外数据采集方法、测线布置方式及反演计算等方面也应进行深入的研究。探地雷达的野外工作必须根据所要研究的地质、岩土工程问题，采取合适的观测方式,正确选择测量参数，才能得到高质量的、满足解释要求的原始记录。

野外观测一般使用收发一体天线或将发射天线和接收天线靠近同时沿测线移动，反射界面的反射波沿入射波原路返回，称为窄角反射法，如此获取整条测线的连续振幅—时间数据序列，可以接收到最强的反射信号;如果将收发天线分离，使反射界面的反射波和入射波呈一定夹角，称为宽角反射法[1]。相较于窄角反射法，宽角反射的信号强度降低，但当可观测连续反射波同相轴均来自同一个平直界面时，可以计算测线和反射界面之间的电磁波速度和介电常数，并借此进行地质分层。

1 测线布置方法

宽角反射法测线布置如图1所示，固定发射天线(或接收天线)于测线上一点，另一个天线沿测线均匀移动，即可得到宽角反射雷达图像。

图1 宽角反射原理Fig.1 Schematic diagram of wide angle reflection

典型宽角反射雷达图像如图2所示，图中信号主要包括头部的空气直达波、岩体直达波和岩体反射波，当在地下洞室中测试时，还能采集到信号很强的空气反射波，甚至形成多次反射。……