GPR浅层管线探测应用及信号处理研究
发布时间：2021-06-26 07:45
在工程物探领域,探地雷达（GPR）是使用最为广泛的方法之一。在进行城市地下管线探测时,拥有采集速度快、操作简便、探测精度高等优势。现阶段,在实际的应用中,依据探地雷达响应剖面进行的解释主要以定性解释为主,所提取的参数主要是管线的位置和埋深,对于地下管线的方位角这一信息,关注有限。在进行时深转换时所用到的速度参数,主要是根据经验,通过对介质的介电常数的估计得到的,误差相对较大。因此,基于GPR响应数据,提取地下管线的方位角,并对介质波速做出准确的估算,就具有相当的实际意义。本文就GPR探测浅层管线进行了研究,围绕管线的方位角确定和介质波速估算两个核心问题开展研究,利用gprMax这一面向探地雷达的FDTD正演模拟软件,评价了影响管线响应双曲线形态的多种因素;通过构造多极化雷达组成的散射矩阵,提取了管线方位角参数;使用频率-波数偏移联合最小熵的方法,提取了管线埋藏介质的电磁波传播速度。主要结论如下:（1）基于FDTD法使用gprMax软件进行了GPR正演模拟,研究了极化雷达单道（A-scan）响应特征和Z切片的响应特征;同时,研究了管线的物理特征（管线材质和填充材料）和几何特征（管径和埋深...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电场、磁场及其传播方向的空间位置关系
贵州大学硕士研究生学位论文f ( , t ) f ( vt))式中 v 表示电磁波的速度，形式如下：1v )式描述了在一维情况下，电磁波在空间中的移动表现为在 v 移动。电磁波的极化论述中不难知道，电磁波场中，电场矢量和磁场矢量是正直于波的传播方向。所以如果给定传播方向，可以存在两 2.2 所示。
.3 电场 E 的极化，其两个分量分别为 Ea（据 Harry M. Jol，2011 重绘）使用的天线基本都为偶极子天线，。法（FDTD）基本理论软件是开源软件 gprMax3D，该软波的传播，对探地雷达（GPR）进实际上是麦克斯韦方程组对时间和散化空间Δx，Δy 和Δz，和离散化越小，就越接近实际问题的表现。需要对离散化的值进行综合考虑。的 FDTD 网格模块是以 Kane Yee
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于探地雷达属性分析的典型岩溶不良地质识别方法[J]. 刘宗辉,刘毛毛,周东,蓝日彦,吴恒,王业田. 岩土力学. 2019(08)
[2]全极化探地雷达地下管道分类识别技术[J]. 冯晅,梁帅帅,恩和得力海,张明贺,董泽君,周皓秋,齐嘉慧,赵玮昌. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[3]多输入多输出极化步进频率探地雷达硬件系统开发[J]. 梁文婧,冯晅,刘财,恩和得力海,张明贺,梁帅帅. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[4]探地雷达管道参数自动提取方法[J]. 徐东升,朱培民,吴锋涛. 地质科技情报. 2018(02)
[5]基于全极化探地雷达的冰层裂缝探测研究[J]. 恩和得力海,冯晅,张明贺,梁帅帅,方远韬. 中国科技论文. 2017(09)
[6]基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法[J]. 屈乐乐,桂客,张丽丽. 电讯技术. 2017(01)
[7]阵列式探地雷达信号极化场特征[J]. 习建军,曾昭发,黄玲,崔丹丹,王者江. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(02)
[8]Cross-Polarized GPR Imaging of Fracture Flow Channeling[J]. Georgios P.Tsoflias,Christopher Perll,Matthew Baker,Matthew W.Becker. Journal of Earth Science. 2015(06)
[9]基于探地雷达的地下管线管径探测与判识方法[J]. 张鹏,董韬,马彬,王旭东. 地下空间与工程学报. 2015(04)
[10]频散介质中探地雷达有限元法正演模拟[J]. 王洪华,戴前伟. 中南大学学报(自然科学版). 2014(03)
博士论文
[1]铁路路基雷达探测图像病害识别算法与风险评估模型研究[D]. 徐昕军.中国矿业大学(北京) 2018
硕士论文
[1]基于人脸识别的三维探地雷达道路病害变化自动识别技术研究[D]. 刘立超.中国地质大学(北京) 2018
本文编号：3250944
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电场、磁场及其传播方向的空间位置关系
贵州大学硕士研究生学位论文f ( , t ) f ( vt))式中 v 表示电磁波的速度，形式如下：1v )式描述了在一维情况下，电磁波在空间中的移动表现为在 v 移动。电磁波的极化论述中不难知道，电磁波场中，电场矢量和磁场矢量是正直于波的传播方向。所以如果给定传播方向，可以存在两 2.2 所示。
.3 电场 E 的极化，其两个分量分别为 Ea（据 Harry M. Jol，2011 重绘）使用的天线基本都为偶极子天线，。法（FDTD）基本理论软件是开源软件 gprMax3D，该软波的传播，对探地雷达（GPR）进实际上是麦克斯韦方程组对时间和散化空间Δx，Δy 和Δz，和离散化越小，就越接近实际问题的表现。需要对离散化的值进行综合考虑。的 FDTD 网格模块是以 Kane Yee
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于探地雷达属性分析的典型岩溶不良地质识别方法[J]. 刘宗辉,刘毛毛,周东,蓝日彦,吴恒,王业田. 岩土力学. 2019(08)
[2]全极化探地雷达地下管道分类识别技术[J]. 冯晅,梁帅帅,恩和得力海,张明贺,董泽君,周皓秋,齐嘉慧,赵玮昌. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[3]多输入多输出极化步进频率探地雷达硬件系统开发[J]. 梁文婧,冯晅,刘财,恩和得力海,张明贺,梁帅帅. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[4]探地雷达管道参数自动提取方法[J]. 徐东升,朱培民,吴锋涛. 地质科技情报. 2018(02)
[5]基于全极化探地雷达的冰层裂缝探测研究[J]. 恩和得力海,冯晅,张明贺,梁帅帅,方远韬. 中国科技论文. 2017(09)
[6]基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法[J]. 屈乐乐,桂客,张丽丽. 电讯技术. 2017(01)
[7]阵列式探地雷达信号极化场特征[J]. 习建军,曾昭发,黄玲,崔丹丹,王者江. 吉林大学学报(地球科学版). 2017(02)
[8]Cross-Polarized GPR Imaging of Fracture Flow Channeling[J]. Georgios P.Tsoflias,Christopher Perll,Matthew Baker,Matthew W.Becker. Journal of Earth Science. 2015(06)
[9]基于探地雷达的地下管线管径探测与判识方法[J]. 张鹏,董韬,马彬,王旭东. 地下空间与工程学报. 2015(04)
[10]频散介质中探地雷达有限元法正演模拟[J]. 王洪华,戴前伟. 中南大学学报(自然科学版). 2014(03)
博士论文
[1]铁路路基雷达探测图像病害识别算法与风险评估模型研究[D]. 徐昕军.中国矿业大学(北京) 2018
硕士论文
[1]基于人脸识别的三维探地雷达道路病害变化自动识别技术研究[D]. 刘立超.中国地质大学(北京) 2018
本文编号：3250944
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