1　探地雷达原理

1.1　探地雷达探地原理

探地雷达利用一个天线发射短脉冲电磁波，另一天线接收来自地下介质界面的反射波（回波），根据接收到波的旅行时间（双程走时）、幅度与波形推断地下介质的结构。探地雷达的发射天线与接收天线之间距离很小，反射波的路径几乎垂直地面，在测线不同位置上，法线反射时间的变化反映了地下地层的构造形态。

探地雷达的探测原理如图1.1所示。探地雷达的收发天线距离非常小，从发射天线发射出一系列电磁脉冲，垂直入射到地下，当遇到地层界面时，产生反射回波，因此在同一个测点，接收天线接收到不同时间到达的回波，每个回波对应地下一定深度的地层界面。当连续测试时，就得到连续的剖面—探地雷达图像。从探地雷达图像上可以看出地层的变化。图1.1（a）是探地雷达常用的测量方式与电磁波的传播路径；图1.1（b）是探地雷达在一个测点得到的一个记录，也称为波形图，A⁃scan；图1.1（c）是由测线上连续测点上的波形图组成的剖面图，也称为B⁃scan。

图1.1　探地雷达工作原理（根据scullion图修改）