路基病害探地雷达信号识别技术研究
发布时间：2021-10-29 23:26
路基病害引起的道路坍塌事件时有发生,对道路路基进行周期性的无损检测和评估,可有效识别处于早期阶段的路基病害,为及时治理工作提供必要的技术资料,防止道路坍塌事故的发生。探地雷达应用于道路路基病害检测取得了较好的应用效果,但路基病害发育初期阶段的探地雷达响应特征不易识别。本文采用理论分析、数值模拟和物理模型实验的方法,对路基疏松、脱空、路基空洞、土体富水及路桥过渡段脱空等典型道路路基病害的雷达信号进行识别研究,为路基病害的早期治理提供了必要的地质资料。在探地雷达信号识别、处理过程中,首先,利用小波变换阈值去噪法对原始雷达信号进行滤除噪声,提高了雷达信号的信噪比,使雷达反射信号能够很好的反映出地层的分布情况,提高了探地雷达的资料解释精度。其次,基于时域有限差分算法建立了路基疏松、脱空、路基空洞、土体富水及路桥过渡段脱空道路路基病害模型,同时对探地雷达正演信号进行希尔伯特变换,其瞬时振幅剖面及瞬时相位剖面能够很好得识别异常体大小及其空间位置。第三,针对于发育程度不同且其介电常数与路基差异不大的同类型路基病害,资料处理及图像识别过程中对探地雷达信号进行差分求导分析,研究表明路基病害发育程度越高其...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
2 探地雷达图像识别理论
2.1 探地雷达分辨率
2.2 小波去噪
2.3 属性分析
2.4 ARMA功率谱分析
2.5 小结
3 路基病害正演模拟及雷达图像识别解释
3.1 常见路基病害介质的电磁特性
3.2 不同中心频率天线正演模拟
3.3 路基疏松雷达图像识别
3.4 脱空病害雷达图像识别
3.5 路基空洞雷达图像识别
3.6 土体富水雷达图像识别
3.7 路桥过渡段脱空病害雷达图像识别
3.8 小结
4 路基病害物理模型雷达信号识别
4.1 模型参数
4.2 路基病害雷达信号识别
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型调水工程中地基承载力轻型动力触探检测[J]. 黄淦成,方平,陈梵. 人民长江. 2018(S1)
[2]基于探地雷达功率谱和雷达波振幅包络估算砂壤含水率[J]. 崔凡,陈柏平,吴志远,聂俊丽,李思远,耿晓航,李帅. 农业工程学报. 2018(07)
[3]瞬时参数在探地雷达公路路基隐患排查中的应用[J]. 汤井田,唐晋,肖晓. 物探化探计算技术. 2017(02)
[4]地质雷达在铁路路基病害治理中的探测应用[J]. 张中坡,郝英健,窦智,刘德永,唐世杰. 地质装备. 2015(02)
[5]GPR城市道路病害检测应用技术研究综述[J]. 彭苏萍,杨峰,许献磊. 办公自动化. 2014(S1)
[6]基于SVM的高速公路路基病害自动检测算法[J]. 周辉林,姜玉玲,徐立红,梁国卿. 中国公路学报. 2013(02)
[7]二维物理小波标架去除探地雷达信号随机噪声[J]. 石显新,杨秋芬,侯彦威. 电波科学学报. 2012(06)
[8]脉冲调制信号相位噪声测量中的功率谱估计方法[J]. 陈晓龙,王家礼,孙璐,冯丹. 西安电子科技大学学报. 2012(04)
[9]Hilbert变换与小波变换在探地雷达资料处理中的应用[J]. 李枝文,宋伟,肖柏勋,胡万利,张钊. 工程地球物理学报. 2012(04)
[10]面波技术在高铁临近既有铁路路基检测中的应用[J]. 陈洪杰. 工程地球物理学报. 2012(01)
博士论文
[1]基于雷达图像道路地下病害识别技术研究[D]. 乔旭.中国矿业大学(北京) 2017
硕士论文
[1]探地雷达在城市工程勘察中的应用研究[D]. 张恩泽.安徽理工大学 2017
[2]探地雷达属性分析技术及其在隧道地质预报中的应用研究[D]. 朱沛成.广西大学 2017
[3]铁路既有线路路基病害劈裂注浆效果检测与评价方法比选[D]. 周启鹏.西南交通大学 2016
[4]基于GprMax的道路空洞探地雷达图像正演模拟[D]. 尹光辉.长安大学 2015
[5]包西线路基病害检测与强化技术研究[D]. 曹阳.北京交通大学 2014
[6]公路隧道检测中探地雷达图像自动解释算法研究[D]. 项雷.南昌大学 2013
[7]交通荷载作用下公路路基沉降无损检测研究[D]. 朱琦.中国海洋大学 2012
[8]高等级公路路面路基GPR量化检测技术研究[D]. 王淼.中国海洋大学 2011
[9]铁路路基病害车载雷达探测技术研究[D]. 黄敏.中南大学 2011
[10]路基冻土病害地质雷达探测ARMA功率谱识别算法研究及应用[D]. 李颜.中南大学 2009
本文编号：3465586
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
2 探地雷达图像识别理论
2.1 探地雷达分辨率
2.2 小波去噪
2.3 属性分析
2.4 ARMA功率谱分析
2.5 小结
3 路基病害正演模拟及雷达图像识别解释
3.1 常见路基病害介质的电磁特性
3.2 不同中心频率天线正演模拟
3.3 路基疏松雷达图像识别
3.4 脱空病害雷达图像识别
3.5 路基空洞雷达图像识别
3.6 土体富水雷达图像识别
3.7 路桥过渡段脱空病害雷达图像识别
3.8 小结
4 路基病害物理模型雷达信号识别
4.1 模型参数
4.2 路基病害雷达信号识别
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型调水工程中地基承载力轻型动力触探检测[J]. 黄淦成,方平,陈梵. 人民长江. 2018(S1)
[2]基于探地雷达功率谱和雷达波振幅包络估算砂壤含水率[J]. 崔凡,陈柏平,吴志远,聂俊丽,李思远,耿晓航,李帅. 农业工程学报. 2018(07)
[3]瞬时参数在探地雷达公路路基隐患排查中的应用[J]. 汤井田,唐晋,肖晓. 物探化探计算技术. 2017(02)
[4]地质雷达在铁路路基病害治理中的探测应用[J]. 张中坡,郝英健,窦智,刘德永,唐世杰. 地质装备. 2015(02)
[5]GPR城市道路病害检测应用技术研究综述[J]. 彭苏萍,杨峰,许献磊. 办公自动化. 2014(S1)
[6]基于SVM的高速公路路基病害自动检测算法[J]. 周辉林,姜玉玲,徐立红,梁国卿. 中国公路学报. 2013(02)
[7]二维物理小波标架去除探地雷达信号随机噪声[J]. 石显新,杨秋芬,侯彦威. 电波科学学报. 2012(06)
[8]脉冲调制信号相位噪声测量中的功率谱估计方法[J]. 陈晓龙,王家礼,孙璐,冯丹. 西安电子科技大学学报. 2012(04)
[9]Hilbert变换与小波变换在探地雷达资料处理中的应用[J]. 李枝文,宋伟,肖柏勋,胡万利,张钊. 工程地球物理学报. 2012(04)
[10]面波技术在高铁临近既有铁路路基检测中的应用[J]. 陈洪杰. 工程地球物理学报. 2012(01)
博士论文
[1]基于雷达图像道路地下病害识别技术研究[D]. 乔旭.中国矿业大学(北京) 2017
硕士论文
[1]探地雷达在城市工程勘察中的应用研究[D]. 张恩泽.安徽理工大学 2017
[2]探地雷达属性分析技术及其在隧道地质预报中的应用研究[D]. 朱沛成.广西大学 2017
[3]铁路既有线路路基病害劈裂注浆效果检测与评价方法比选[D]. 周启鹏.西南交通大学 2016
[4]基于GprMax的道路空洞探地雷达图像正演模拟[D]. 尹光辉.长安大学 2015
[5]包西线路基病害检测与强化技术研究[D]. 曹阳.北京交通大学 2014
[6]公路隧道检测中探地雷达图像自动解释算法研究[D]. 项雷.南昌大学 2013
[7]交通荷载作用下公路路基沉降无损检测研究[D]. 朱琦.中国海洋大学 2012
[8]高等级公路路面路基GPR量化检测技术研究[D]. 王淼.中国海洋大学 2011
[9]铁路路基病害车载雷达探测技术研究[D]. 黄敏.中南大学 2011
[10]路基冻土病害地质雷达探测ARMA功率谱识别算法研究及应用[D]. 李颜.中南大学 2009
本文编号：3465586
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