地質(zhì)雷達(dá)是利用電磁波對地下不同電性介質(zhì)進(jìn)行探測的地球物理儀器,其探測速率快、分辨率高,可彌補探槽和其他地球物理方法存在探測盲區(qū)的缺陷,正在越來越多地應(yīng)用于活動斷層探測領(lǐng)域。本文以烏拉山山前斷裂為例開展地質(zhì)雷達(dá)探測工作,使用無人機正射影像技術(shù)對測線進(jìn)行地形校正,獲得斷層淺部地質(zhì)雷達(dá)圖像。研究結(jié)果表明,本文研究方法能有效反映探槽揭露的地層單元和斷層分布。本次探測中,雷達(dá)波形圖像特征為:淺地表的土壤層反射波總體較弱;粗粒沉積為主的礫石層反射波總體較強,同相軸連續(xù)性好;細(xì)粒沉積為主的砂層反射波弱于礫石層,波形以中、高頻為主,同相軸具有弱連續(xù)性;對于洪沖積地區(qū),地質(zhì)雷達(dá)能分辨具有一定特征的地層單元,這為剖面圖像的斷層識別提供了標(biāo)志;通過無人機正射影像技術(shù)對地質(zhì)雷達(dá)測線進(jìn)行地形校正,有利于獲得更為準(zhǔn)確的探測結(jié)果。 

【文章來源】：震災(zāi)防御技術(shù). 2020,15(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)斷層分布圖

地質(zhì)雷達(dá)也叫探地雷達(dá)（Ground Penetrating Radar,GPR），是利用高頻電磁波對地下不同電性介質(zhì)進(jìn)行探測的地球物理方法。地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)工作時，發(fā)射天線發(fā)射寬頻帶電磁波，其在地下介質(zhì)傳播過程中遇到電性差異的界面時發(fā)生反射，接收天線接收反射信號并將反射波形顯示出來（圖2），通過數(shù)據(jù)處理，根據(jù)電磁波波形、反射強度和時頻特征，推斷地下異常的空間位置、幾何形態(tài)，以此實現(xiàn)對地下介質(zhì)的有效探測（李大心，1994）。電磁波傳播特性主要取決于介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，前者主要影響電磁波的穿透（探測）深度，在電導(dǎo)率適中的情況下，后者決定電磁波在該物體中的傳播速度，因此，電性介面即為電磁波傳播的速度介面。不同地質(zhì)體具有不同的電性，雷達(dá)波通過不同電性地質(zhì)體的分界面會產(chǎn)生電磁波回波（Neal,2004）。斷層活動造成地層界面的不連續(xù)，同時引起斷層破碎區(qū)域介質(zhì)電性發(fā)生變化，這為地質(zhì)雷達(dá)探測斷層提供了物理條件（張迪等，2015）。在實際探測工作中一般采用反射測量法，將測線布設(shè)在斷裂大致穿過的區(qū)域，通過追蹤同套反射波同相軸確定地下反射界面，反射界面發(fā)生的錯動、不連續(xù)及橫向上發(fā)生波形的頻率、振幅和反射強度變化，都是推測斷層所在位置的重要信號。

經(jīng)探測發(fā)現(xiàn)，由于50MHz和100MHz天線為非屏蔽式，測線上方電線、附近鐵路對地質(zhì)雷達(dá)信號造成強烈干擾；250MHz天線為屏蔽式，能有效屏蔽外界干擾，獲得較好的探測結(jié)果。因此，本文將對250MHz屏蔽天線探測結(jié)果進(jìn)行分析和解釋（圖3(b））。本次探測采用點測方式，由北向南進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，道間距0.2m，測線總長250m，共采集1250道數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集完畢后，使用地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件Reflex W進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本文探測目標(biāo)區(qū)為洪沖積相沉積，整體穿透力較淺，反射波較雜亂，需突出有效信號和強弱反射分界面。本次探測數(shù)據(jù)處理主要步驟為道編輯、去除零點漂移、靜校正切除、能量衰減增益、減去平均值、反褶積、巴特沃斯帶通濾波、滑動平均、地形校正。詳細(xì)處理流程及各步處理目的如圖4。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3520345