公路路基地质雷达探测技术研究--聚文网

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本书分9章，主要内容包括电磁波在岩土介质中的传播规律，地质雷达数值模拟算法及道路病害模拟研究，地质雷达数据采集及分析，地质雷达资料处理，地质雷达资料解释和地质雷达实际应用。
本书可作为高等院校工程地质、电子信息、信息与计算科学、应用地球物理等专业研究生教材。

内容简介

本书内容为交通部西部交通建设科技项目课题成果的总结和提升，主要针对道路路基探测，详细论述了有关地质雷达基本理论、数据处理方法、资料解释方法和典型应用。本书分9章，主要内容包括电磁波在岩土介质中的传播规律，地质雷达数值模拟算法及道路病害模拟研究，地质雷达数据采集及分析，地质雷达资料处理，地质雷达资料解释和地质雷达实际应用。本书的取材大多来自科研和工程实践，编写时注重理论与实践的结合，内容安排上注重理论的系统性，在理论探讨上尽可能深入浅出，在应用上主要以路基病害探测为主。
本书可作为高等院校工程地质、电子信息、信息与计算科学、应用地球物理等专业研究生教材，也可供道路工程、道路养护、雷达系统、矿业工程、隧道工程、市政工程等领域的科研和工程技术人员参考。

1  导论
  1．1  引言
  1．2  国内外地质雷达技术在公路应用上现状
  1．3  地质雷达的特点及其技术指标
2  地质雷达的理论基础
  2．1  地质雷达的工作基本原理
  2．2  电磁波的传播特性
  2．3  均匀介质中电磁波的传播
  2．4  电磁波在不同介质交界面上的特性
  2．5  地下介质电磁特性对电磁波传播的影响
3  地质雷达数值模拟技术的研究
  3．1  概述
  3．2  时域有限差分的基本思想
  3．3  微商的差商近似
  3．4  麦克斯韦方程的FDTD格式
  3．5  数值解的稳定性
  3．6  吸收边界条件
  3．7  FDTD中的激励源
4  道路病害地质雷达数值模拟分析研究
  4．1  概述
  4．2  道路病害的种类
  4．3  道路病害数值模拟计算方法
  4．4  疏松病害模型数值模拟
  4．5  脱空病害模型数值模拟
  4．6  空洞病害模型数值模拟
5  数据采集参数设置与剖面显示实现
  5．1  数据采集
  5．2  雷达显示技术
6  数据处理
  6．1  地质雷达数据处理基础
  6．2  提高纵向分辨率处理算法及应用
  6．3  提高横向分辨率处理算法及应用
  6．4  纵向横向综合处理算法及应用
7  病害解释
  7．1  地质雷达资料解释预处理
  7．2  支持向量机理论与方法
  7．3  路基病害识别技术——谱分析
  7．4  路基病害识别技术——支持向量机
8  病害数据库设计
  8．1  病害类型
  8．2  路基病害数据库需求分析
  8．3  数据管理
9  地质雷达在公路病害探测中的应用
  9．1  脱空病害应用
  9．2  松散病害应用
  9．3  空洞病害
  9．4  路基沉陷病害
  9．5  公路面层厚度评价
参考文献

摘要

    1.3 地质雷达的特点及其技术指标
    1.3.1 地质雷达特点
    地质雷达作为一种新兴的地球物理方法，与其他地球物理方法(如浅层地震勘探、电阻率法、激发极化法)相比,具有以下的特点：
    (1)分辨率高。地质雷达中心频率为10~1800MHz,其*高分辨率可达毫米级。
    (2)无损性探测。由于地质雷达利用自身系统发射高频电磁波来探测地下目标，因而探测具有非破坏性,是一种无损探测技术。
    (3)探测效率高。地质雷达仪器轻便，可连续测量，从数据采集到处理成像一体化，操作简单，采样速度快。
    (4)结果直观。地质雷达采用图像实时显示，可在野外进行定性解释。
    (5)易受干扰。由于地下媒质比空气具有较强的电磁波衰减特性，加之地下媒质的多样性和非均匀性，电磁波在地下的传播比在空气中复杂，因而，地质雷达极易受到外界干扰源的影响。
    1.3.2 地质雷达技术指标
    技术指标是衡量设备效果的重要依据。地质雷达主要技术指标有以下内容：
    (1)脉冲重复频率，决定设备的采样速度。
    (2)模数转换器(A/D转换器)，是采样信号动态范围的主要因素。
    (3)仪器信噪比，决定可识别*小信号的能力。
    (4)时间窗宽度，决定设备可探测深度范围。
    (5)采样点数，决定采集信号的分辨率(与采样时间窗相关)。
    (6)*小步进延迟，决定采样信号的纵向*高分辨率。
    (7)采样触发方式，决定数据采集过程的可操作性和灵活性。
    ……

公路路基地质雷达探测技术研究

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