探地雷達(dá)技術(shù)作為一種發(fā)展迅速的無損檢測方法,以其方便、高效等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用到城市道路檢測方面,不僅實現(xiàn)了道路日常養(yǎng)護(hù)及塌陷災(zāi)害檢測的數(shù)據(jù)收集,還滿足了城市道路快速檢測的需求。但目前的研究大多僅限于對地下管線、空洞、不明目標(biāo)體以及其他缺陷的定性解釋上,對地下空洞大小的定量研究較少,不能對地下病害的嚴(yán)重程度進(jìn)行有效的評估,因此利用探地雷達(dá)對道路地下空洞病害進(jìn)行定量的分析研究具有重要意義。論文從空洞病害的模型試驗出發(fā),將數(shù)字圖像處理技術(shù)引用到雷達(dá)三維探測數(shù)據(jù)的處理中,結(jié)合Matlab程序?qū)斩床『Φ睦走_(dá)影像面積進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）設(shè)計制作了道路路基空洞病害物理模型,并利用探地雷達(dá)對其進(jìn)行三維探測,通過RADAN7軟件對得到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到空洞病害的雷達(dá)影像切片圖,利用Origin軟件繪制雷達(dá)影像邊界曲線并計算其面積,結(jié)果表明探地雷達(dá)三維探測能有效地確定空洞的分布、形態(tài)及尺寸等信息。（2）分析了試件的埋置深度、天線頻率及介質(zhì)材料對雷達(dá)圖像特征的影響。同一埋置深度下,高頻雷達(dá)天線因其高分辨率更能真實地反映空洞的形狀信息;同一天線頻率下,由于電磁波信號隨著深度增加逐... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 探地雷達(dá)應(yīng)用于道路檢測的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本文的研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 探地雷達(dá)的理論基礎(chǔ)及工作原理
    2.1 探地雷達(dá)的理論基礎(chǔ)
        2.1.1 電磁波的波動方程
        2.1.2 電磁波的傳播特性
    2.2 探地雷達(dá)的基本工作原理
        2.2.1 探地雷達(dá)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
        2.2.2 探地雷達(dá)探測所需的相關(guān)參數(shù)
        2.2.3 探地雷達(dá)天線頻率的選擇原則
    2.3 探地雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢
        2.3.1 探地雷達(dá)的特點(diǎn)
        2.3.2 探地雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域
        2.3.3 探地雷達(dá)的發(fā)展趨勢
    2.4 本章小結(jié)
3 道路地下空洞成因及特征
    3.1 道路地下空洞的形成原因
    3.2 道路地下空洞的地球物理特征
    3.3 道路地下空洞的雷達(dá)數(shù)據(jù)解譯
    3.4 本章小結(jié)
4 道路地下空洞病害模型試驗
    4.1 試驗方案設(shè)計
        4.1.1 砂土介質(zhì)中相對介電常數(shù)的確定
        4.1.2 道路路基模型及測線布置
        4.1.3 試件的選取及埋深設(shè)計
    4.2 空洞病害探測及雷達(dá)影像面積的確定
        4.2.1 試件1埋深0.20m的探測
        4.2.2 試件1埋深0.25m的探測
        4.2.3 試件1埋深0.30m的探測
        4.2.4 試件2埋深0.30m的探測
        4.2.5 試件3埋深0.15m的探測
        4.2.6 試件4埋深0.20m的探測
        4.2.7 試件4埋深0.35m的探測
        4.2.8 試件5埋深0.40m的探測
        4.2.9 試件5埋深0.50m的探測
        4.2.10 空洞病害影像面積準(zhǔn)確性分析
    4.3 本章小結(jié)
5 基于Matlab的空洞病害雷達(dá)圖像自動識別技術(shù)
    5.1 空洞病害雷達(dá)圖像的二值化
    5.2 連通域分析
    5.3 形態(tài)學(xué)圖像處理
    5.4 地下空洞病害自動識別及面積計算
    5.5 病害自動識別技術(shù)在預(yù)應(yīng)力管道中的應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地質(zhì)雷達(dá)探測精度的分析與研究[J]. 楊紅偉,薛曉軒.  測繪與空間地理信息. 2019(04)
[2]基于支持向量機(jī)的道路地下空洞量化識別方法[J]. 許獻(xiàn)磊,李俊鵬,王亞文,鞠齊民.  工程勘察. 2019(04)
[3]探地雷達(dá)在城市道路塌陷隱患探測中的應(yīng)用[J]. 郭士禮,段建先,張建鋒,李修忠.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(04)
[4]上海地區(qū)地面塌陷形成機(jī)理分析研究[J]. 陳敏,何招智,袁家余.  上海國土資源. 2018(04)
[5]地下管線探測雷達(dá)圖特征分析[J]. 張勁松,叢鑫,楊伯鋼,王星杰,劉英杰,李新煜.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(03)
[6]三維探地雷達(dá)技術(shù)在道路塌陷空洞探測中的應(yīng)用[J]. 王洪華,龔俊波,王敏玲,梁值歡.  CT理論與應(yīng)用研究. 2018(05)
[7]三維探地雷達(dá)在道路地下病害體探測中的應(yīng)用[J]. 王海寧.  中國煤炭地質(zhì). 2018(08)
[8]探地雷達(dá)在公路路面變形沉降檢測中的應(yīng)用[J]. 郭士禮,許磊,李修忠.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2018(03)
[9]基于探地雷達(dá)信號頻帶介電譜特征的公路早期病害檢測[J]. 張海如,王國富,張法全.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(04)
[10]探地雷達(dá)多頻數(shù)據(jù)融合算法研究[J]. 許獻(xiàn)磊,方桂,李俊鵬,梁銘燁,李澤華.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2018(05)

博士論文
[1]地下工程結(jié)構(gòu)多類型缺陷的雷達(dá)信號自動辨識方法與工程應(yīng)用[D]. 徐俊.北京科技大學(xué) 2019
[2]基于雷達(dá)圖像道路地下病害識別技術(shù)研究[D]. 喬旭.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]隧道襯砌內(nèi)空洞探地雷達(dá)探測正反演研究[D]. 舒志樂.重慶大學(xué) 2010

碩士論文
[1]城市地下病害體風(fēng)險評估技術(shù)研究[D]. 崔孝飛.華北水利水電大學(xué) 2019
[2]橋梁預(yù)應(yīng)力管道灌漿密實度綜合檢測試驗研究[D]. 吳瑞.西華大學(xué) 2019
[3]基于地質(zhì)雷達(dá)測求地基缺陷的體積試驗研究[D]. 常博源.河北大學(xué) 2018
[4]基于探地雷達(dá)的鋼筋下部空洞檢測及成像規(guī)律研究[D]. 吳昱.石家莊鐵道大學(xué) 2018
[5]高速公路探測中探地雷達(dá)三維成像技術(shù)研究[D]. 王帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[6]地下設(shè)施施工造成路基空洞的技術(shù)對策研究[D]. 何萌.北京建筑大學(xué) 2018
[7]基于三維探地雷達(dá)的道路無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 羅傳熙.華南理工大學(xué) 2018
[8]基于gprMax的探地雷達(dá)在公路路基檢測中的正演模擬[D]. 卞邶.長江大學(xué) 2018
[9]GPR在路基無損檢測的應(yīng)用及病害處理的研究[D]. 王翔松.河北工程大學(xué) 2017
[10]公路路基路面快速檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 張釗.長安大學(xué) 2017



本文編號：3725772