偏移绕射技术在探地雷达资料处理中的应用.pdf

《偏移绕射技术在探地雷达资料处理中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第5期能源技术与管理17doi：103969~．issn．1672—9943．20IO05007偏移绕射技术在探地雷达资料处理中的应用徐玉增，卢海(1．冀中能源股份有限公司葛泉矿，河北邢台054026；2．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221l16)[摘要]探地雷达在地质勘察中有着较高的分辨率，而绕射波将会对雷达剖面产生严重的影响，甚至扭曲地质特征，因而降低了雷达资料的分辨率。从探地雷达和绕射扫描偏移叠加的基本原理出发，通过对探地雷达在试验槽上获得的资料进行偏移绕射处理的前后对比，说明绕射偏移处理能够实现反

2、射波的归位，绕射波收敛，从而为解释提供依据并提高了解释精度。[关键词]探地雷达；绕射扫描偏移叠加技术；绕射波[中图分类号]P631．443[文献标识码]B[文章编号]0引言探地雷达是近年来发展迅速的一种物探方法，并被广泛的应用到多个领域中。对探地雷达所得到的资料进行一般处理时，会在雷达剖面中的岩性突变点(如断层断棱、地层尖灭点等)产生绕图1探地雷达原理示意图射波，在凹界面产生特殊回转波，从而使探地雷达2绕射扫描偏移叠加的原理正演剖面仅仅是对地下地质体的一个粗糙估计，而不能准确反映地下介质的真实情况。因此在解偏移绕射处理是建立在

3、射线理论基础上，使决此类问题时，如果能把来自地下一个个绕射点反射波自动偏移归位到其空间真实位置上的一种源的绕射波都收敛到绕射点位置上，也就实现了方法。按照惠更斯原理，地下界面的每一反射点都地下界面正确成像的目的。本文中，作者首先用探可以认为是一个子波源，这些子波源产生的电磁地雷达在实验室水槽模型上进行地质雷达探测所波(绕射波)都可以到达地表为接收天线接收。地得到的雷达图像，并对其进行偏移利用绕射扫描面接收到的子波源绕射波的时距曲线为双曲线形偏移方法对探地雷达资料进行处理，收到了良好状，应用绕射扫描偏移叠加处理时，把地下划分为的

4、效果。网格，把每个网格点看成是一个反射点。如果反射点P深度为，反射点所处的记录道为S(其地表1探地雷达的工作原理水平位置为)，扫描点P对应任意记录道S(地探地雷达(简称GPR)是利用高频电磁波表水平位置)的反射波或绕射波旅行时t为：(从1MHz一1GHz)的反射来探测有电性差异的，’，_—————————j_t=兰一、／H+(一)(．=1，2，3⋯⋯，m)界面或目标体的一种物探技术。它利用发射天线T向地下(或其它方向)发射高频宽频带电磁(1)波，接收天线R接收来自地下介质界面的反射式中，m为参与偏移叠加的记录道；V为地层波，如

5、图1所示。电磁波在介质中传播，其路径、的电磁波传播速度。电磁场强度与波形将随所遇到介质的电性及几把记录道s上t时刻的振幅值与P点的何形态而变化。根据介质的介电常数和电导率振幅值叠加起来，作为P点的总振幅值ai不同确定介质中电磁波传播速度，再结合电磁波：∑，(2)双程走时时间来确定界面或目标体的位置，通过=J分析反射波形态、幅度变化特征等判定界面或目按照上述方法进行绕射偏移叠加得到的深度标体性质Lt-2]。剖面，在有反射界面的地方，由于各记录道的振幅18徐玉增，等偏移绕射技术在探地雷达资料处理中应用2010年第5期值O,i接近同

6、相叠加，叠加后总振幅值自然增大；映。如果直接用来解释，将影响解释的精度，甚至在有绕射点的地方，由于各记录道的振幅值完全会出现完全与事实相背的解释结果。同相叠加，叠加后总振幅值自然增大。反之，在没图4是经过了绕射偏移处理之后的雷达剖面有反射界面或绕射点的地方，由于各记录道的随图，雷达反射波的同相轴约位于剖面图85cm处，机振幅值非同相叠加，他们彼此部分互相抵消，叠基本上与槽底的深度吻合。与图3相比，发散开的加后的总振幅值自然相对减小。其结果使反射波同相轴收敛到正确的位置，并且雷达反射波的绕自动偏移到其空间真实位置，绕射波便自动归

7、位射现象也消除了，绕射偏移处理是使界面反射波到绕射点上。恢复正确形态的有效办法。0．O3应用实例。3．1实验模型100．8该试验槽是钢质档板分割出的较大的那一部分，挡板上又包括有机玻璃和塑料进出水口，其结201．6构及其尺寸如图2所示。图3原始数据雷达剖面图0图4偏移后的雷达剖面图4结论图2实验槽剖面。图本试验所用材料为经过完全晒干并仔细筛分雷达偏移是一种将雷达信息进行重排的反演的砂介质，颗粒孔径≤3mm。往实验槽倒入筛分算法，以便将雷达波能量归位到其空间的真实位好的干砂，边倒边踩实，砂上表面与槽子的内壁上置，获取地下真实构造

8、图像。本文采用绕射扫描偏方相平。用探地雷达在此物理模型上测出一条剖移叠加处理，较好地实现反射波的归位，绕射波收面。测量时，测线的起始点位于槽外距槽边20cm敛，从而更加精确地反映地下介质的真实位置，使处贴地测量，使用1GHz高频屏蔽天线，道距为我们更加准确的进行下一步资料的解