地質雷達是利用電磁波對地下不同電性介質進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,正在越來越多地應用于活動斷層探測領域。本文以烏拉山山前斷裂為例開展地質雷達探測工作,使用無人機正射影像技術對測線進行地形校正,獲得斷層淺部地質雷達圖像。研究結果表明,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),地質雷達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志;通過無人機正射影像技術對地質雷達測線進行地形校正,有利于獲得更為準確的探測結果。 

【文章來源】：震災防御技術. 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

地質雷達也叫探地雷達（Ground Penetrating Radar,GPR），是利用高頻電磁波對地下不同電性介質進行探測的地球物理方法。地質雷達系統(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)據處理，根據電磁波波形、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)對地下介質的有效探測（李大心，1994）。電磁波傳播特性主要取決于介質的電導率和介電常數(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。不同地質體具有不同的電性，雷達波通過不同電性地質體的分界面會產生電磁波回波（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)域介質電性發(fā)生變化，這為地質雷達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、附近鐵路對地質雷達信號造成強烈干擾；250MHz天線為屏蔽式，能有效屏蔽外界干擾，獲得較好的探測結果。因此，本文將對250MHz屏蔽天線探測結果進行分析和解釋（圖3(b））。本次探測采用點測方式，由北向南進行數(shù)據采集，道間距0.2m，測線總長250m，共采集1250道數(shù)據。數(shù)據采集完畢后，使用地質雷達數(shù)據處理軟件Reflex W進行數(shù)據處理。本文探測目標區(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。詳細處理流程及各步處理目的如圖4。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3520345