探地雷达在地下管线探测中的应用研究

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1、密级：公开驗Ｈ奔俄道未善；ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩ巨ＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕±学位论文探地雷达在地下管线探测中的应用研究Ｓｔｕｄｙｏｎ化ｅＡｐｐｌｉｃａ村ｏｎｏｆＧＰＲｉｎＵｎｄｅｒｒｏｕｎｄＰｉｅｌｉｎｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｇｐ培养单位：主木工程学晓专业：道路与铁道工程研究生：赵欣指导教师：王希良教授二〇—五年一月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｂ论文中不

2、包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、签名ｆ－：知恥日期；叫Ｉ３关于论文使用授权的说明、使用学位论文的规定本人完全了解石家庄铁道大学有关保留，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论义全文数据库》。本人授权石家庄铁道レ＾大学，可ッ采用影印、缩印或其

3、他复制手段保存论文，可＾＾１公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）．加Ｓ、Ｉ作者签名：化日期：？导师签名：日期：广，＇‘．＿１也如３密级：公开密级：公开工学硕士学位论文探地雷达在地下管线探测中的应用研究StudyontheApplicationofGPRinUndergroundPipelineDetection培养单位：土木工程学院专业：道路与铁道工程研究生：赵欣指导教师：王希良教授二○一五年一月摘要摘要城市地下工程建设必须对地下管线进行准确的定位，但目前多种探测方法精度均不高，因此，对影响探测精度

4、的因素进行深入地分析研究具有理论和实践意义。以地下管线为研究对象，运用探地雷达模拟软件GprMax结合MATLAB语言，针对各向同性均匀介质的探测体进行了建模，分析了不同参数对管线探测效果的影响。建立了复杂条件下的探测体层状模型，通过改变天线频率研究了中低频天线对分辨率、探测深度以及管径、管线材质的影响，结果表明50~600MHz频率的天线能探测到埋深1m条件下40mm的金属管，并可以根据管线剖面图判断出管径大小和充填物质。分别建立了复杂层状条件下近间距、非金属地下管线探测的模型，根据金属管线和非金属管线雷达反射波图像的不同判断管线材质。针对非

5、目标体、填土不密实和地下水等干扰因素进行了模拟研究，结果表明地下水含量对探测结果影响较大，现场探测应最大限度的排除干扰，以提高探测的准确度。针对某地下工程管线探测，利用先进的探地雷达技术，采用GprMax软件进行了模拟，模拟结果与实测结果一致。理论和实践证明，论文所采用的探测方法和图像解译手段能清晰的反映目标体的特征，准确定位管线。关键词：探地雷达；地下管线；GprMax；正演数值模拟；精度AbstractAbstractUrbanundergroundengineeringconstructionmustcarryontheaccuratel

6、ocalizationofundergroundpipelines.However,atpresenttheaccuracyofmanydetectionmethodsisnothigh.Therefore,todeeplyanalyzeandresearchfactorsinfluencingtheprecisionhastheoreticalandpracticalsignificance.Takingundergroundpipelineasresearchobject,thepaperusesGprMaxsoftwareandMATLA

7、Blanguagetostudy.Thedetectingbodyissimulatedinisotropichomogeneousmediumtoanalyzethedifferentparameterseffectonpipelinedetection.Thecomplexlayeredmodelofdetectingbodyissetup.Bychangingtheantennafrequencythissimulationstudytheeffectoflowfrequencyantennaonresolution,detectingd

8、epth,pipediameterandpipematerial.Theresultsshowthat50~600MHzfrequencyantenn