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《地球物理学进展》2019,(6)
相对金属探雷器和单通道探地雷达,采用车载探地雷达阵列探测系统能对雷场进行快速检测.但是,雷达阵列单位时间内采集的数据量大,且器件间的干扰信号多,使得实时地雷目标检测算法更有难度.本文实现了一套完整的基于车载探地雷达阵列的实时地雷目标检测方法.首先,在车体前进方向上对阵列雷达数据进行预处理,以突显目标响应,压制干扰信号;然后,在阵列排布方向上计算检测窗口内图像的方向梯度直方图(HOG)特征,利用训练好的支持向量机(SVM)预测识别疑似地雷;另外,采用权重判断法和能量分析法剔除部分虚假目标;最后,在车体前进方向上,基于地雷目标尺寸大小压制部分虚警并确定地雷目标,同时对地雷目标进行定位,确定地雷埋深,在深度可调的深度切片上实时显示地雷目标.试验数据表明:该方法能对地雷目标进行实时检测,并明显降低了地雷目标的误检率.采用车载探地雷达阵列探测系统对雷场进行实时地雷目标检测是可行的,但是,仅通过探地雷达技术仍无法同时兼顾高检测率和低虚警率.同时使用多种技术手段,采用多特征融合决策探雷是一种必然趋势. 相似文献
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应用小波伽略金方法,对Maxwell方程进行离散化,导出了DB2-MRTD算法的探地雷达3D差分公式、数值稳定性条件.在此基础上,开发了探地雷达MRTD(multi-resolution time domain)法正演模拟程序,该程序极大地提高了运算速度,改善了三维探地雷达正演方法,并利用该自制程序,对三角形金属体模型进行了正演模拟,得到了其相应的正演合成三维剖视图及切片图,通过对这些模拟结果进行分析,可以加深对三维雷达反射特征的认识,提高探地雷达探测的可靠性、准确度,同时也说明时域多分辨率法在探地雷达三维正演模拟中的有效性. 相似文献
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探讨了探地雷达检测高速公路路面厚度的物理前提,并根据我国公路工程建设的实际情况,建立了高等级公路路面结构地球物理模型.系统地介绍了雷达检测路面厚度的方法原理,并对检测中技术参数的选择,如:采样频率、时窗、检测速度进行了详细的说明.介绍了自制的高速公路路面厚度雷达探测解释系统各个模块,如:数据预处理中的时、空域滤波,偏移等方法,并总结面层与基层的反射波三个重要特征,为辅助计算机自动识别反射波打下基础.应用SIR-3000型探地雷达于益常高速公路路面厚度交工验收检测中,通过55个钻孔抽样对比表明,雷达检测能很好地达到了评价路面厚度的目的,为工程质量评价提供了可靠的科学依据. 相似文献
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地下管线是城市生存和发展的基础,近年来随着城市地下空间的开发利用,管线周边形成了各种各样的地质病害体.为了有效预防这些病害体对地下管线安全运行的影响,本文在分析高频电磁波传播机理及影响因素基础上,研究了利用探地雷达检测地下管线周边病害体的技术方法.探地雷达工作参数的配置选择、干扰波的有效处理及雷达图像的精准识别是检测地质病害体的关键,重点从这三个方面进行了分析研究.天线中心频率、采样率、测点点距等工作参数最佳优化组合,确保了检测检测目标体的效果;增益调整、频率滤波、点平均等对干扰波的处理,有助于获得高信噪比,可获得高分辨率的雷达图像;根据雷达剖面图上异常波形特征来判断识别脱空、空洞、疏松体和富水体等地下病害体的位置及大小.这些问题的解决可为探地雷达检测病害体提供可靠技术支撑.最后结合工程实例,与其他方法对异常体的对比分析,验证了高频电磁法在检测地下病害体的的可行有效性,也为开展地下管线周边病害体的治理提供了科学依据. 相似文献
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常规桥梁检测方法无法检测梁板内部裂缝及空心板顶板厚度等空心板桥梁的常见隐蔽病害。本文采用电磁波散射叠加原理,分析了垂直裂缝和倾斜裂缝的电磁波响应特征;研究了商用屏蔽型探地雷达天线普遍采用的平面蝶形偶极子天线的极化特性,平面蝶形偶极子天线激发一个电场主要极化方向与天线长轴方向平行的线性极化波,利用平面蝶形偶极子天线的极化特性使电磁波能量按指定方向传播,压制浅部钢筋等强干扰,增强探地雷达检测深部目标的能力,从而查明空心板内空洞的数量、位置及深度变化情况等。试验检测结果表明,探地雷达能快速、准确的检测桥梁裂缝及空心板顶板厚度。检测结果可以为旧桥维修加固提供更全面的技术数据。 相似文献
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Automatic extraction of geometrical characteristics hidden in ground‐penetrating radar sectional images using simultaneous perturbation artificial bee colony algorithm 
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下载免费PDF全文 Ground‐penetrating radar is one of the most effective methods of detecting shallow buried objects. Ground‐penetrating radar radargram is a vertical map of the radar pulse reflections that returns from subsurface objects, and in the case of cylindrical objects, it would be a hyperbola. In order to get clear and accurate information on the presence, location, and geometry of the buried objects, the radargrams need to be interpreted. Interpretation of the results is a time‐consuming task and needs an expert with vast knowledge. Development of an automatic interpretation method of B‐scan ground‐penetrating radar images would be an effective and efficient solution to this problem. A novel automatic interpretation method of ground‐penetrating radar images, based on simultaneous perturbation artificial bee colony algorithm using tournament selection strategy, simultaneous perturbation stochastic approximation method, and new search equations, is introduced in this paper. The proposed algorithm is used to extract geometrical parameters, i.e. depth, location, and radius, of buried cylindrical objects in order to assess its accuracy. Synthetic data, simulated using GprMax2D forward modelling program, and real data, surveyed in the campus of Isfahan University of Technology, are used in the assessment. The performance of the proposed method in detecting synthetic hyperbolas is compared with that of the original artificial bee colony algorithm, genetic algorithm, and modified Hough transform. The results show superiority of the proposed algorithm, in detecting synthetic hyperbolas. Furthermore, the performance of the proposed method in estimating depth and radius of pipes in real ground‐penetrating radar images is compared with that of the modified Hough transform. The results indicate higher accuracy of the proposed method in estimating geometrical parameters of the buried cylindrical objects. 相似文献
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机载探地雷达可能解决危险环境或广域条件下的近地表探测问题,用于解决环境、生态或军事方面的问题.然而由于种种原因,该技术的发展却显得比较慢.为了推进该技术的发展,本文介绍了目前世界范围内机载探地雷达的进展,并利用时间域有限差分法对一些典型模型进行数值模拟,并用特定的偏移成像方法对模拟结果进行成像.目前存在的机载探地雷达主要有三种类型:第一种为将常规探地雷达天线悬挂在直升飞机上,第二种为针对机载探地雷达开发的雷达系统,第三种为具有探地能力的合成孔径雷达.数值模拟结果表明,不管是水平地面的情况下,还是起伏界面的情况下,机载探地雷达都能清楚探测一定深度范围内的地下目标.可见,机载探地雷达是存满希望的一种方法. 相似文献
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高分辨率探地雷达及实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文作者开发基于E5071B型矢量网络分析仪(VNA)的高分辨率探地雷达系统(LANRCS—GPR),该系统立足于频率域探地雷达系统的宽频带和适应性强的优点之上,充分发挥了矢量网络分析仪具有的超宽带、高精度测量等特性。该系统采用LAN方式进行系统联机控制方式,使系统组建成本低廉、易于扩展:本系统采用了计算效率高的F-K偏移方法作为实时成像方法。系统测试实验表明,该系统具有很高的探测分辨率,探测精度高,信号信噪比高,系统动态范围大,而且系统的操作灵活可靠,适应范围广,系统功能可扩展性强。该系统的研究开发为将来成品频域探地雷达系统的研发提供了理论、实验基础,同时也为电磁波传播研究及电磁探测研究搭建了一个采集数据精度高、信息量大、适应范围广、操作方便的实验平台。 相似文献
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This paper analyses the possibility of using integrated GPS (Global Positioning System) surveys and ground penetrating radar surveys to precisely locate damages to levees, particularly due to the activity of small fossorial mammals. The technology of intercommunication between ground penetrating radar (GPR) and an RTK (Real-Time Kinematic) survey unit, and the method of data combination, are presented. The errors which may appear during the survey work are also characterized. The procedure for processing the data so that the final results have a spatial character and are ready to be implemented in digital maps and geographic information systems (GIS) is also described. 相似文献
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道路塌陷空洞一直是威胁交通安全运行的重要隐患，对道路塌陷空洞的探测方法进行研究具有重大的现实意义。研究工作通过实例探讨三维探地雷达（GPR）对道路塌陷区进行探测的方法技术及其应用效果。为查明道路塌陷空洞的空间分布特征，在塌陷区布设了共23条测线，1.0 m×0.5 m的三维测网并进行数据采集；通过对雷达数据进行处理，获得不同测线、不同方向的三维雷达剖面。结合地质情况对上述图件进行综合分析与解释，准确地查明塌陷空洞的位置、埋深及发育程度；经开挖验证，解译结果可靠。工程实践表明，三维探地雷达技术可以快速、高效地应用于道路塌陷探测中，其探测结果可为塌陷区后续施工以及安全防治提供参考。 相似文献
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战后遗留的数百万颗地雷在许多国家带来了严重的人道主义问题.其中防布兵地雷因为其体积小金属含量低,一旦被埋在地下将很难被发现,所以目前迫切需要研究和发展新颖的探测技术来消除目前国际社会十分关注的探雷问题.而高敏感度、高可靠度和低花费是对探测技术的基本要求.当前正在使用和发展的探测技术包括地球物理探测技术和非地球物理探测技术两大类.地球物理探测技术中,正在使用和有发展前景的探测技术主要包括:低频电磁感应、红外成像、核四极矩共振和探地雷达等技术.本文将主要介绍以上几种探测技术的原理、现状,并总结它们各自的优缺点.研究表明将几种探测技术有机地结合于一体的复合探雷器是解决地雷探测问题的一个不错的选择和当前发展的一个趋势. 相似文献
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Forward modelling and imaging of ground‐penetrating radar in tunnel ahead geological prospecting 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Bin Liu Fengkai Zhang Shucai Li Yao Li Shan Xu Lichao Nie Chongmin Zhang Qingsong Zhang 《Geophysical Prospecting》2018,66(4):784-797
Adverse geologies are often encountered during tunnel construction, which could seriously endanger the construction. To ensure the safety, it is essential to detect adverse geologies and their water‐bearing situation ahead the tunnel face. Ground‐penetrating radar is a suitable instrument, but the accurate interpretation of its detection results is difficult. In this paper, at first, an improved back projection imaging algorithm is proposed, which can make reflection waves closer to the real geological boundaries with few artificial clutters. And then, forward modelling of ground‐penetrating radar is carried out for typical adverse geologies, such as karst caves, faults, fractured rock masses, fracture network, and water‐bearing body. Their corresponding response features are obtained, accumulating experience for geological interpretation. The above two methods provide the basis for target identification and geological interpretation. In the last part, the application of the above two methods in several engineering cases are given, and their effectiveness is verified. 相似文献