王 远，王治华

（上海市地质调查研究院，上海 200072）

近年来，探地雷达（ground penetrating radar, GPR）在城市地下管线探测、城市地质灾害探测等方面发挥了重要作用。随着城市地质工作的不断精细化，对探地雷达探测的要求也越来越高，特别是雷达剖面成果的时深转换，更是直接关系到探测成果的准确与否。

在影响雷达剖面成果的诸多因素中，介电常数的选取至关重要。目前，探地雷达探测中主要采用的是人为给定某一个经验值作为时深转换的介电常数值，这在不同地区不同环境的探测情况下往往产生较大的误差。

本文从探地雷达的工作方法出发，遵从射线追踪的原理，分析不同模型探地雷达的时距曲线特征，提出一种利用时距曲线求取介质介电常数方法，并对上海陆家嘴地区探地雷达剖面进行介电常数的提取，分析其分布规律并采用提取结果校正雷达剖面异常体的埋深。

1 点源探地雷达波形的时距曲线本质

探地雷达的原理是利用高频电磁波在地下介质中的传播特性进行异常识别。

根据电磁波传播原理，电磁波传播速度主要受介质介电常数影响。在低损耗介质中传播时，介电常数的虚部可以忽略，其传播速度如式(1)，其中ε为介质的介电常数，c为真空中电磁波传播速度（c=0.3m/ns），v为电磁波在地层中的传播速度。根据介电常数可以计算传播速度，同理若传播速度已知，便可以根据式(1)计算得出介质的介电常数。

根据探地雷达电磁波在介质中的传播特性，电磁波在介质中的传播可以近似地看作地震勘探中弹性波在介质中的传播，因此可以用射线追踪理论解释雷达波在介质中的传播。……