探究探地雷達那神秘的勘探原理

 　　說起雷達，想必大家都不會陌生，在電影中我們經(jīng)常會看到這樣的場面：個個如同大鍋蓋樣的東西朝向天空，不斷轉動天線搜尋著空中的飛機，控制室的計算機屏幕上閃爍不止，旦發(fā)現(xiàn)敵情便響起刺耳的警報聲。而我們天要講的也是種雷達，但不同于上面說的，而是種地下探地雷達。






　　探地雷達是利用天線發(fā)射和接收高頻電磁波來探測介質內部物質性和分布規(guī)律的種地球物理方法。探地雷達早期有多種叫法，如地面探測雷達、地質雷達、地下雷達、脈沖雷達、表面穿透雷達等，都是指面向地質勘探目標、利用高頻脈沖電磁探測地質目標內部結構的種電磁波方法。
　　探地雷達是種寬頻帶高頻電磁波信號探測介質分布的無損探測儀器。它通過天線發(fā)射和接收電磁波反射信號，在測線上不斷移動天線來獲得相關的剖面圖像。探地雷達天線的發(fā)射端向地下發(fā)射高頻電磁波，電磁波信號在地下傳播時遇到不同介質的界面時就會發(fā)生反射，反射的電磁波被與發(fā)射端同步移動的天線接收端接收后，通過雷達主機記錄反射回的電磁波的波形征，再通過相關的技術處理，得到雷達剖面圖，通過對剖面圖波形征的分析，判斷測線位置下是否存在空洞或異常。
　　介質的介電常數(shù)差異越大，反射的電磁波能量也越大。由于空洞內填充的介質與周邊的介質存在明顯的電性質差異，電磁波會在空洞的界面處發(fā)生反射，反射的電磁波由地面的接收天線接收，根據(jù)電磁波發(fā)射與反射波返回的時間差和介質中電磁波的傳播速度來確定空洞距測量表面的距離，達到檢出地下空洞位置的目的。
 
　　電磁波傳播時間與空洞深度的關系如下：
　　其中：z：目標體深度，單位米；v：電磁波在介質中的傳播速度，單位米/秒；c：電磁波在真空中的傳播速度；：介質的相對介電常數(shù)，無單位；t：探地雷達記錄的電磁波傳播時間。通過這個公式，可以將雷達接收到的雙程走時轉換為反射目標體的深度。
 
　　探地雷達主要利用寬高頻時域電磁脈沖波的反射探測目標體。探地雷達根據(jù)測得的電磁波傳播時間，自動求出反射物的深度z和范圍。