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《吉林大学》 2007年
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探地雷达方法测量近地表含水量及污染物探测研究

王春辉  
【摘要】: 探地雷达技术用于近地表含水量方面的研究在国外已经有很多成功的实例,在国内该方面的工作还处于起步阶段。课题的研究对于环境监测及农业发展都有一定的指导意义。论文研究的主要目的是为了验证探地雷达方法用于测量近地表含水量的有效性和准确程度,以及所设计速度分析算法的可行性。 探地雷达方法用于测量近地表含水量主要包括4种方法:反射波法、地面波法、钻孔雷达方法和地表反射系数法,其中反射波法最为常用。本文的研究重点既是应用反射波法来实现含水量的测量。 探地雷达反射波法提取速度主要依据速度分析原理。从速度谱图像中可准确提取出叠加速度,在近似水平介质条件下,叠加速度即为均方根速度,应用狄克斯公式,将其转换为层速度,进而得到地下介质的介电常数分布。混合介质模型是表征介电常数与含水量关系的一组经验模型。主要包括Topp模型、折射系数模型、海涅-博格模型和自相似模型。应用这4种模型,结合速度分析的结果,即可得到地下介质含水量分布情况。 另一方面,探地雷达方法用于有机污染物的探测是近些年的一个研究热点,有很多成功的实例。有机污染物在地下的赋存形式及迁移模式十分复杂。本文对有机污染物,主要是轻非水相流体(LNAPLs)在地下的分布情况做了简要的分析,其主要目的是为了提高探地雷达对有机污染物的圈定能力。 为了达到以上目的,本文主要采用数值模拟的方法,利用FDTD方法,模拟分析了不同测量方式下,不同地质体的探地雷达响应,并对正演结果给出了解释和分析。数据成图和处理是在MATLAB环境下完成的。 综合分析数值模拟的结果可以得出:探地雷达测量近地表含水量是一种行之有效的地球物理方法,采样体积大、测量速度快、分辨率高,具有广泛的推广价值。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X52

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 胡少伟;陆俊;王国群;;地质雷达在探测地下富含水区域中的应用[J];水利水运工程学报;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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4 张辉;地质雷达在加油站渗漏污染监测中的应用研究[D];东华大学;2013年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 王春辉;刘四新;仝传雪;;探地雷达测量土壤水含量的进展[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
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7 王卓;曾昭发;张代国;郑圣谈;徐铮伟;;基于解析方法计算频散层状介质的探地雷达响应[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
8 张文波;魏文博;景建恩;贾正元;;利用探地雷达的极化特性检测建筑物结构[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈云敏;唐晓武;;环境岩土工程的进展和展望[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
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3 艾萨·伊;陈超;陈春飞;;电磁波层析成像技术在工程勘察中的应用研究[A];中国地球物理2013——第六分会场论文集[C];2013年
4 成兆金;张朝昌;;土壤容重的修订方法研究[A];第31届中国气象学会年会S10 第四届气象服务发展论坛——提高水文气象防灾减灾水平,推动气象服务社会化发展[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 韩超;强震作用下圆形隧道响应及设计方法研究[D];浙江大学;2011年
3 李太全;探地雷达天线系统的设计、实现与优化[D];武汉大学;2004年
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5 李成方;探地雷达信息处理算法与信息管理系统研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 姜弢;基于相控震源的地震波定向方法研究[D];吉林大学;2006年
7 胡进峰;合成孔径探地雷达探测浅埋小目标的信号处理算法研究[D];电子科技大学;2005年
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9 曾颖秋;以二氧化硅为基体的新型传感材料的制备、表征和应用研究[D];四川大学;2007年
10 钟声;钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术若干关键问题研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周飞;仓外探测小麦密度及数量的反演研究[D];河南工业大学;2010年
2 陈凯;山东丘陵区苹果树蒸腾耗水规律及果园蒸散特征研究[D];山东农业大学;2011年
3 乔永;天山中段北坡森林土壤发生特性及系统分类研究[D];北京林业大学;2011年
4 彭曾愉;土壤含水率及紧实度复合传感器的研究与开发[D];北京林业大学;2011年
5 陈承申;探地雷达二维有限元正演模拟[D];中南大学;2011年
6 胡熠;电磁波层析法在南广铁路岩溶路基注浆质量检测上的应用[D];西南交通大学;2010年
7 夏佳欣;基于TDS系统的泥土含水量测量方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 毕方琳;土壤水分远程监测系统研究与设计[D];昆明理工大学;2011年
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10 强学彩;秸秆还田量的农田生态效应研究[D];中国农业大学;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭苏萍,杨峰;地质雷达精细处理与解释(英文)[J];Journal of Chinese Geophysical Society Applied Geophysics;2004年02期
2 刘道理;胡天跃;王彦宾;;对多分量地震资料P-和SV-波场分解(英文)[J];Applied Geophysics;2006年03期
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5 刘四新;曾昭发;徐波;;三维频散介质中地质雷达信号的FDTD数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 庞智成;基于高精度数字钻孔图像的岩体不连续面分析方法研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王飞;刘四新;吴俊军;傅磊;张丽丽;曲昕馨;;时间域有限差分法在钻孔雷达探测金属矿中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年S1期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王康;于德浩;何俊仕;龙凡;李霞;盖世臣;;基于航磁数据的地下水快速探测技术综述[A];国家安全地球物理丛书(九)——防灾减灾与国家安全[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张辉;地质雷达在加油站渗漏污染监测中的应用研究[D];东华大学;2013年
2 王康;基于立体空间的地下水快速探测技术[D];沈阳农业大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 刘四新,曾昭发,徐波;钻孔雷达探测地下裂缝[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
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【相似文献】
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7 吴传芝;;近地表油气化探中微生物技术的应用[A];第五届全国油气化探学术会议材料汇编[C];2004年
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9 丁相玉;涂军;;油气勘探中近地表化探的应用效果[A];第五届全国油气化探学术会议材料汇编[C];2004年
10 孙晶梅;李博;林伯香;徐颖;;复杂近地表速度分析及校正[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2005年学术交流会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 吴鹏 叶勇;近地表建模技术有效指导地震勘探[N];中国石化报;2009年
2 魏荣;胜利油田复杂区近地表精细处理技术国际领先[N];东营日报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 傅志敏;浅埋地下水对近地表热岛效应影响研究[D];河海大学;2007年
2 张静红;近地表的流场结构及其对沙尘输运的影响[D];兰州大学;2013年
3 李宇;针对煤田复杂近地表虚共炮点射线追踪动态校正方法[D];中国矿业大学(北京);2012年
4 成锁;近地表调查中的面波方法与利用井资料提高分辨率的技术[D];吉林大学;2008年
5 鲁来玉;近地表面波的散射研究[D];中国地震局地球物理研究所;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何京;复杂近地表条件下地震波传播规律及补偿方法研究[D];中国石油大学;2011年
2 王春辉;探地雷达方法测量近地表含水量及污染物探测研究[D];吉林大学;2007年
3 贺懿;面波在滩浅海近地表结构中的应用研究[D];中国海洋大学;2005年
4 王珊;稳定高效的反Q滤波方法研究及其在近地表补偿中的应用[D];大庆石油学院;2010年
5 李学军;临江南地区近地表沉积对地震采集资料分辨率影响因素的研究[D];大庆石油学院;2008年
6 张立;近地表介质对勘探地震波场的影响研究[D];中国石油大学(华东);2012年
7 顾庆雷;近地表模型约束层析静校正技术研究与应用[D];中国海洋大学;2009年
8 王凯;沙漠地区近地表地震信号补偿技术研究[D];浙江大学;2008年
9 谭晓莲;成都经济区近地表大气尘元素地球化学分区研究[D];成都理工大学;2009年
10 赵国涛;成都城区近地表大气尘源解析研究[D];成都理工大学;2007年
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