Page 73 - 水文地质勘察技术研究

第二章 水文地质勘探

间隔。尼奎斯特（Nyquist）采样定律对采样率起到了决定性作用，即采样率要

至少满足记录最高频率的两倍才行。对于现阶段的大部分探地雷达系统来说中心
频率和频带的比例为 1 ∶ 1，也就说明了发射脉冲能量所处的频率范围是中心频
率的 0.5~1.5 倍，那么反射波的最高频率大约是中心频率的 1.5 倍。按照尼奎斯
特采样定律，采样率至少需要达到中心频率的三倍，但为了使信号更完整地被记

录下来，一些学者建议选取采样率是中心频率的六倍来进行探测。
（4）测量点距

当探地雷达在进行离散式测量时，地下介质的介电特性和收发天线的中心频
率两者对测量点距起到主导作用。根据尼奎斯特定律，排除地下介质回波响应的
重叠影响，采样间隔为介质中波长的四分之一。
（5）天线方向的取向

研究天线方向的取向的目的是确保天线电场的极化方向和目标体的走向或长
轴保持一致，特别是对于偶极天线来说，天线的取向显得尤为重要。但是，在某
些特定环境下，可能出现无法探明目标体的长轴方向的情况或者需要对目标体进

行方向特征的提取时，建议采取两组正交方向的天线来对目标体进行测量。
5. 探地雷达的特点
GPR 主要是一种利用高频电磁波的反射信号来确定目标体的结构特征的地球
物理探测方法。因为电磁波在媒介中传播的时候会发生折射、反射和投射等系列

复杂传播方式，所有随之带来了更多新鲜的问题等待着被研究，这样探地达在各
个领域都受到越来越多的重视，使其得到了快速的发展。作为一种高分辨率探测
技术，探地雷达的下列技术特点更是扩宽了应用领域的范围：

（1）成本低，效率高
在一次探测中，探地雷达仪器可以实现对数据收集、信息处理和异常体成像
这三个阶段的一体流程化，而这一过程不仅在操作方面也很简便，能快速地对数
据进行采样，而且可对实时的数据进行现场处理和解释，这大大降低了工作人员

数量和工作成本。
（2）分辨率高

由于探地雷达的工作频率很高，有的甚至可达到几千兆赫兹，所以其分辨率
也很高，可达到毫米数量级。此外，数据信息都是经过高性能的仪器分析处理过
的，这使目标体的电磁波反射信号显示得更精确详细，由此获得目标体的物理特

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