地下管線是現(xiàn)代化城市運(yùn)行與發(fā)展中必不可少的重要部分,在城市建設(shè)或施工過程中,缺乏施工區(qū)域地下管線分布圖會(huì)影響工程安全及進(jìn)度。因此,確定如何運(yùn)用快速、精準(zhǔn)的管線探測(cè)手段,獲取探測(cè)區(qū)域管線信息是一個(gè)值得研究的課題。與傳統(tǒng)地球物理探測(cè)手段相比,探地雷達(dá)（Ground-penetrating radar,GPR）技術(shù)具有分辨率高、檢測(cè)效率快、抗周圍干擾能力強(qiáng)、可進(jìn)行無損檢測(cè)且能檢測(cè)非金屬等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成功運(yùn)用到管線探測(cè)中。盡管如此,目前運(yùn)用探地雷達(dá)對(duì)管線探測(cè)仍存在目標(biāo)回波圖譜解譯困難、管徑識(shí)別誤差較大、管線材質(zhì)識(shí)別方法復(fù)雜等問題�；诖�,本文結(jié)合時(shí)域有限差分（Finite Difference Time Domain,FDTD）數(shù)值模擬和實(shí)地測(cè)量對(duì)探地雷達(dá)在不同情況下測(cè)量到的管線圖譜特征和管線信息提取方法進(jìn)行研究。首先,構(gòu)建地下管線回波雙曲線數(shù)學(xué)模型并分析不同條件下管線成像雙曲線的特征;進(jìn)一步利用時(shí)域有限差分法構(gòu)建不同情況下城市地下管線模型,建立常見地下目標(biāo)體的圖像特征庫(kù);然后,創(chuàng)建三維地下管線模型,研究二維雷達(dá)探測(cè)圖像三維成像特點(diǎn)并計(jì)算地下管線與測(cè)線夾角;最后,通過單波道數(shù)據(jù)間相互關(guān)系提取管線... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究的目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 探地雷達(dá)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 GPR正演模擬國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 探地雷達(dá)管線參數(shù)提取國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 探地雷達(dá)原理與探測(cè)方法
    2.1 探地雷達(dá)工作及成像原理
    2.2 電磁波傳播特性
        2.2.1 Maxwell方程組
        2.2.2 本構(gòu)關(guān)系
    2.3 探地雷達(dá)評(píng)價(jià)體系
        2.3.1 探測(cè)深度
        2.3.2 橫向分辨率
        2.3.3 垂向分辨率
    2.4 探地雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)格式及處理流程
        2.4.1 探地雷達(dá)數(shù)據(jù)形式
        2.4.2 探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理流程
    2.5 本章小結(jié)
3 正演模擬成立條件及管線圖像特征
    3.1 時(shí)域有限差分基本原理
    3.2 時(shí)域有限差分建模成立條件
        3.2.1 差分格式
        3.2.2 解的穩(wěn)定性
        3.2.3 邊界吸收條件
    3.3 激勵(lì)源及數(shù)值色散
    3.4 不同材質(zhì)下電磁信號(hào)響應(yīng)特征
    3.5 管線的正演模擬圖像特征
    3.6 不同環(huán)境下管線特征分析
        3.6.1 不同介質(zhì)下管線成像特征分析
        3.6.2 不同埋深下管線成像特征分析
        3.6.3 不同管徑下管線成像特征分析
    3.7 本章小結(jié)
4 地下管線建模及成像
    4.1 建模及成像流程
    4.2 二維建模及成像
        4.2.1 典型地下目標(biāo)模型
        4.2.2 復(fù)雜條件下建模實(shí)驗(yàn)
    4.3 三維建模及成像
    4.4 本章小結(jié)
5 地下管線識(shí)別與定位
    5.1 基于相互關(guān)系確定地下管線位置
        5.1.1 檢測(cè)原理
        5.1.2 雙曲線提取過程
        5.1.3 雙曲線提取結(jié)果
    5.2 管道位置確定
        5.2.1 管道位置確定方法
        5.2.2 管線位置確定結(jié)果計(jì)算
    5.3 多目標(biāo)地下位置確定
    5.4 管徑大小確定
        5.4.1 雙曲線參數(shù)擬合法求取管徑
        5.4.2 三點(diǎn)定圓法求取管徑
        5.4.3 多次波反射間距求取管徑
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間成果



本文編號(hào)：3016019