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| 內容簡介： |
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探地雷达由于其无损、高效、抗干扰能力强、操作方便、成本低、受检测条件限制小、检测精度高的特点、自1970年美国生产出*台商用雷达起，国内外学者或公司便根据各自的研究目标，开展了广泛的开发和应用研究。本书详细介绍了探地雷达的有关基本理论、数据处理方法、正反演理论、资料解释流程和方法以及典型工程应用，本书共分八章，主要内容包括探地雷达的物理模型试验、探地雷达的正反演理论及程序实现、资料处理与解释和工程应用，并提出二、维联合检测技术。本书题材大多来自科研和工程实践，注重理论与实践相结合，在内容安排上注重理论的系统性并兼顾各类工程实际。
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| 目錄：
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目录
1 绪论 1
1.1 研究意义 1
1.2 探地雷达技术国内外研究现状 2
1.2.1 探测雷达正演研究现状 3
1.2.2 探地雷达偏移技术研究现状 4
1.2.3 探地雷达信号滤波研究现状 7
1.2.4 探地雷达反演研究现状 8
1.2.5 探地雷达在隧道衬砌检测中的应用现状 9
1.3 本书内容安排 10
2 空洞物理模型探地雷达探测 11
2.1 探地雷达基本理论 11
2.1.1 波动方程 11
2.1.2 平面电磁波在无耗介质中的传播 12
2.1.3 平面电磁波在有耗介质中的传播 13
2.1.4 平面波在介质分界面的反射和透射 14
2.2 试验探测方法和探测仪器 15
2.2.1 探测方法 15
2.2.2 试验仪器 16
2.2.3 RAMAC ProEx系统的性能指标和技术参数 17
2.3 RAMAC ProEx系统的数据采集及处理软件 18
2.3.1 Groundvision 2数据采集软件 18
2.3.2 REFLEXW数据处理软件 19
2.3.3 EASY-3D软件 20
2.4 探地雷达图像解释 21
2.4.1 羊道波形图解释 21
2.4.2 时间-深度剖面图解释 21
2.4.3 2D剖面和3D立体图解释 22
2.5 空洞物理模型试验设计与测试 22
2.5.1 模型边界对探地雷达数据采集的影响 23
2.5.2 空洞模型设计与制作 23
2.5.3 空洞模型试验方案 24
2.5.4 模型介质探地雷达电磁波速度测定 25
2.6 测试数据常规处理解释与可视化 25
2.6.1 空洞模型二维测试图谱特征 26
2.6.2 空洞模型三维测试可视化及图谱特征 28
2.7 圆形空洞物理模型试验 33
2.8 隧道衬砌探地雷达兰维探测合理测线间距探讨 35
3 探地雷达常规数据处理方法 38
3.1 探地雷达数据显示形式 38
3.2 探地雷达常规数据处理方法 40
3.2.1 数据预处理 40
3.2.2 一维频率域滤波 44
3.3 频率波数域滤波 51
3.4 预测反褶积压制多次波 53
4 合成孔径探地雷达（SAR）成像技术 61
4.1 探地雷达波速的测定 62
4.2 F-K偏移成像 62
4.2.1 F-K偏移成像算法原理 63
4.2.2 F-K偏移成像技术的实现 64
5 探地雷达信号平衡多小波变换滤波技术 67
5.1 多小波的多分辨率分析 67
5.1.1 多尺度函数 68
5.1.2 多小波函数 68
5.2 CU多小波构造与性质 69
5.2.1 CU多小波构造 69
5.2.2 多小波的性质 72
5.3 CU多小波变换 72
5.3.1 CU多小泼的分解算法 72
5.3.2 CU多小泼的重构算法 74
5.3.3 CU多小波预处理的必要性及平衡化 75
5.3.4 边界处理方法 78
5.4 CU平衡多小波阈值滤波算法 78
5.4.1 多小波滤波的基本原理 79
5.4.2 多小波阈值滤波方法 80
5.4.3 探地雷达信号滤波算法实现 82
5.5 探地雷达信号多小波阈值滤波效果与分析 83
6 隧道衬砌内空洞探地雷达FDTD法正演模拟 85
6.1 FDTD法的基本原理 85
6.1.1 Maxwell方程组 85
6.1.2 Yee元胞 86
6.1.3 二维空间TM波FDTD方程 87
6.1.4 三维空间FDTD方程 88
6.2 FDTD法解的稳定性和数值色散 89
6.2.1 Courant稳定性条件 89
6.2.2 FDTD法数值色散 90
6.3 四ML吸收边界条件 91
6.3.1 三维导电介质UPML吸收边界 91
6.3.2 二维导电介质UPML吸收边界 99
6.3.3 UPML吸收边界的参数设置 102
6.4 RAMAC探地雷达数据存储和写人 103
6.4.1 RAMAC系统数据存储格式 104
6.4.2 RAMAC雷达数据MATLAB读写实现 105
6.5 FDTD 算法计算机程序实现 106
6.5.1 激励源的类型和设置 106
6.5.2 FDTD法数位模拟计算流程 107
6.6 探地雷达FDTD法二、三维空洞模型正演模拟 109
6.6.1 二维空洞模型正演模拟 109
6.6.2 三维空洞模型正演模拟 116
7 探地雷达探测遗传算法正则化反演 118
7.1 探地雷达反演的数学物理模型 118
7.1.1 探地雷达反演问题的一般格式 118
7.1.2 二维TM波介电常数反演模型 120
7.1.3 探地雷达反演模型的数学适定性 121
7.2 Tikhonov正则化方法 122
7.2.1 不适定问题的正则化 122
7.2.2 Tikhonov正则化原理 122
7.2.3 探地雷达探测正则化反演目标函数构制 123
7.3 实数编码遗传算法基本原理与方法 123
7.3.1 遗传算法的基本原理 124
7.3.2 实数编码方法 125
7.3.3 遗传算法的实现技术 126
7.4 实数编码遗传算法反演的计算机程序实现 131
7.5 空洞模型介电常数反演结果与分析 132
8 探地雷达二、三维联合探测在隧道衬砌检测中的应用 135
8.1 忻保高速公路概况 135
8.2 工程地质概述 137
8.2.1 大南陌隧道工程地质概况 137
8.2.2 西南沟1#隧道工程地质概况 137
8.3 隧道衬砌探地雷达二、三维联合检测方案与流程 139
8.3.1 二、三维联合检测现场测线布置 139
8.3.2 二、三维联合检测流程与实施 139
8.4 不良病害探地雷达二、三维联合检测效果与验证 141
8.4.1 脱空层二、三维联合检测 141
8.4.2 不密实带二、三维联合检测 146
参考文献 150
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