探地雷達（Ground Penetrating Radar,GPR）是一種利用電磁波刻畫地下結(jié)構(gòu)的勘探技術(shù)。傳統(tǒng)的探地雷達一般只采用目標回波中的頻率、振幅、相位信息及目標體的長寬等信息對目標進行識別,然而這些利用單極化探地雷達所得到的目標體信息十分有限,許多與目標體形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息并不能被采集并記錄下來,進而導(dǎo)致進行目標體識別的準確率較低。為了獲得目標體更全面的信息,全極化探地雷達（Full-polarimetric Ground Penetrating Radar）被發(fā)展起來,并用于對目標體進行分類識別。全極化探地雷達利用4種不同的天線組合方式對目標體進行探測,能獲得相對于傳統(tǒng)探地雷達4倍的信息量。通過改變發(fā)射天線于接收天線的放置方式,除了能得到傳統(tǒng)探地雷達所能獲得的頻率、振幅、相位等信息,還能獲得目標體的極化屬性。利用這些極化屬性,我們可以對目標體進行更準確的探測,然而如何對這些極化屬性進行更準確的分類是一個需要進一步研究的問題。機器學(xué)習(xí)（Machine Learning）是一種近幾年發(fā)展起來的新技術(shù),它已被廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科。機器學(xué)習(xí)主要是設(shè)計一些自動學(xué)習(xí)的算法,用于從已有數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

步進頻率的全極化探地雷達測量系統(tǒng)

第2章全極化探地雷達數(shù)據(jù)采集8可以測量散射矩陣的交叉極化分量，即HV和VH分量。為了進行全極化探地雷達測量，我們必須改變發(fā)射和接收天線的極化方式以得到散射矩陣中的不同分量，由于互易性，我們只需要測量三種不同的極化方式即可，本研究所用的天線為Vivaldi天線，如圖2.2所示。圖2.2實驗所用的三種極化天線。(a)HH極化天線；(b)VH極化天線；(c)VV極化天線。2.2實驗室數(shù)據(jù)采集2.2.1不同目標體數(shù)據(jù)采集全極化探地雷達數(shù)據(jù)采集用到了4個典型目標體（圖2.3）如下：金屬球，代表布拉格平面散射；金屬圓柱體，代表線狀體散射；金屬二面體，代表雙反彈散射；和金屬多分支，代表多重散射。圖2.3四種典型目標體。(a)金屬球；(b)金屬圓柱體；(c)金屬二面角；(d)金屬多分枝。球體的直徑為15厘米；圓柱體的長度為31.5厘米，直徑為5厘米；二面體由兩個板成90°角，其長度和寬度分別為35cm和20cm；多分支散射體的長度約為40厘米。四個目標體被埋于干沙槽中，干沙槽的長度，寬度和深度分別為2.53m，2.53m和0.85m。沙的電磁波速度約為0.2m/ns。球體和圓柱體頂部的

第2章全極化探地雷達數(shù)據(jù)采集8可以測量散射矩陣的交叉極化分量，即HV和VH分量。為了進行全極化探地雷達測量，我們必須改變發(fā)射和接收天線的極化方式以得到散射矩陣中的不同分量，由于互易性，我們只需要測量三種不同的極化方式即可，本研究所用的天線為Vivaldi天線，如圖2.2所示。圖2.2實驗所用的三種極化天線。(a)HH極化天線；(b)VH極化天線；(c)VV極化天線。2.2實驗室數(shù)據(jù)采集2.2.1不同目標體數(shù)據(jù)采集全極化探地雷達數(shù)據(jù)采集用到了4個典型目標體（圖2.3）如下：金屬球，代表布拉格平面散射；金屬圓柱體，代表線狀體散射；金屬二面體，代表雙反彈散射；和金屬多分支，代表多重散射。圖2.3四種典型目標體。(a)金屬球；(b)金屬圓柱體；(c)金屬二面角；(d)金屬多分枝。球體的直徑為15厘米；圓柱體的長度為31.5厘米，直徑為5厘米；二面體由兩個板成90°角，其長度和寬度分別為35cm和20cm；多分支散射體的長度約為40厘米。四個目標體被埋于干沙槽中，干沙槽的長度，寬度和深度分別為2.53m，2.53m和0.85m。沙的電磁波速度約為0.2m/ns。球體和圓柱體頂部的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]全極化探地雷達地下管道分類識別技術(shù)[J]. 馮晅,梁帥帥,恩和得力海,張明賀,董澤君,周皓秋,齊嘉慧,趙瑋昌.  吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2018(02)
[2]LFMCW隨鉆雷達信號模擬分析[J]. 王小龍.  煤田地質(zhì)與勘探. 2012(01)
[3]全極化探地雷達正演模擬[J]. 馮晅,鄒立龍,劉財,鹿琪,梁文婧,李麗麗,王世煜.  地球物理學(xué)報. 2011(02)
[4]探地雷達測定土壤含水率研究綜述[J]. 雷少剛,卞正富.  土壤通報. 2008(05)
[5]我國探地雷達的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 謝昭暉,李金銘.  工程勘察. 2007(11)
[6]國內(nèi)外探地雷達技術(shù)的比較與分析[J]. 劉傳孝,蔣金泉,楊永杰,譚云亮.  煤炭學(xué)報. 2002(02)
[7]雷達技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用[J]. 陳菁,劉岳梅.  國外公路. 1994(05)

博士論文
[1]全極化探地雷達H-α特征分解技術(shù)研究[D]. 于月.吉林大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于理想界面及高斯粗糙面的探地雷達透射極化旋轉(zhuǎn)分析與校正[D]. 董澤君.吉林大學(xué) 2019
[2]基于單極化采集模式的全極化探地雷達數(shù)據(jù)分析[D]. 梁帥帥.吉林大學(xué) 2018
[3]全極化探地雷達FDTD模擬與分析[D]. 李沆.成都理工大學(xué) 2016
[4]全極化探地雷達正演模擬及極化校準技術(shù)[D]. 鄒立龍.吉林大學(xué) 2012
[5]探地雷達在隧道超前地質(zhì)預(yù)報與襯砌檢測中的應(yīng)用研究[D]. 秦承彬.西南交通大學(xué) 2011
[6]TSP系統(tǒng)與探地雷達在阿拉坦隧道施工中的應(yīng)用研究[D]. 王心剛.長安大學(xué) 2009
[7]路用探地雷達探測數(shù)據(jù)分析方法的研究[D]. 王春暉.同濟大學(xué) 2008



本文編號：3420711