槐 楠 曾昭发 李 静 王 卓

①(吉林大学地球探测科学与技术学院 长春 130026)②(吉林建筑大学测绘与勘查工程学院 长春 130118)

1 引言

探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)是一种用于研究浅地表电磁特性的无损检测技术，主要基于电磁波传播原理，通过激发并记录高频电磁波(20～1000 MHz)在地下介质中(地下障碍物或不连续地质体)的反射、绕射等传播特性来探测电性结构分布。目前被广泛应用于土木工程场地勘查[1]、地雷探测[2]、环境与水文地质研究[3,4]、农业评估[5,6]、考古调查[7,8]、极地考察[9]以及航空航天[10,11]等前沿工程与科学研究领域。

探地雷达的分辨率和探测深度极易受到脉冲源频率和地下电导率分布的限制，其中，高频电磁脉冲具有较高的分辨率，但其在地下介质中的衰减更快，因此穿透深度较小。根据测量方式的差异，探地雷达可进一步被划分为共偏移距和多偏移距两种类型。相较于共偏移距的测量方式，多偏移距测量可以灵活调整发射和接收天线之间的距离，捕获到的绕射波信息较为可靠，有助于实现精确的速度分析以及对地下电性参数的定量估计。因此开展基于多偏移距探地雷达数据的研究是十分必要的。

目前，探地雷达数据的解释工作已经从单纯推断目标体空间位置、形态、尺寸以及层界面等信息，上升到对介质电性参数(介电常数、电导率)的反演估计和对近地表结构的精细刻画。现行的反演方法主要可分为基于射线理论的层析成像方法和基于全波场理论的全波形反演方法。……