探地雷達(dá)是利用天線發(fā)射和接收頻電磁波來(lái)探測(cè)介質(zhì)內(nèi)物質(zhì)特性和分布規(guī)律的種地物理方法。探地雷達(dá)早期有多種叫法．如地面探測(cè)雷達(dá)(Ground—probing Radar)、地下雷達(dá)(Sub—surface Radar)、地質(zhì)雷達(dá)(Geo Radar)、脈沖雷達(dá)(Impulse Radar)、表面穿透雷達(dá)(Surface Penetrating Radar)等，都是面向地質(zhì)勘探目標(biāo)、利用頻脈沖電磁探測(cè)地質(zhì)目標(biāo)內(nèi)結(jié)構(gòu)的種電磁波方法。是近幾十年發(fā)展起來(lái)的種探測(cè)地下目標(biāo)的有效手段，是種無(wú)損探測(cè)術(shù)，與其他常規(guī)的地下探測(cè)方法相比，具有探測(cè)速度快、探測(cè)過(guò)程連續(xù)、分辨率、操作方便靈活、探測(cè)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在程勘察域的應(yīng)用日益廣泛。
由于探地雷達(dá)探測(cè)的、率以及無(wú)損的特點(diǎn)，目前主要被用于考古、礦產(chǎn)勘查、災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查、巖土程勘察、程質(zhì)量檢測(cè)、建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)以及軍事目標(biāo)探測(cè)等眾多域。
探地雷達(dá)的作頻率范圍介于1M～1GHz之間，在地下介質(zhì)中的傳播以位移電流為主。雖然探地雷達(dá)和地震方法的物理機(jī)制和測(cè)量的物理量不樣(電磁波和彈性波)，但兩者的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征致，遵循形式相似的波動(dòng)方程，只是其中參數(shù)的物理意義不同。這種運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的相似性使得探地雷達(dá)方法從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理(包括處理軟件)到數(shù)據(jù)解釋都可借鑒地震勘探的方法術(shù)成果。近年來(lái)隨著電磁波理論研究的深入，些電磁特性如化特性等得到深入的研究．并在雷達(dá)設(shè)備、采集術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法等方面得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
、探地雷達(dá)的原理
探地雷達(dá)多采用天線向探測(cè)目標(biāo)發(fā)射頻脈沖電磁波來(lái)行探測(cè)。通常探測(cè)目標(biāo)深度滿足于遠(yuǎn)場(chǎng)條件，可近似看做是以平面波形式傳播。平面波的化是空間給定點(diǎn)上場(chǎng)矢量方向隨時(shí)間的變化特征。通?？煞譃榫€化、圓化和橢圓化三種類型。波的化是電磁波的個(gè)重要特性，不同化方式的波有著不同的程應(yīng)用。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)存在各向異性時(shí)，以線化方式入射的平面波．其反射回波可能轉(zhuǎn)變成橢圓化方式。因此，通過(guò)研究雷達(dá)波化方式的變化可以獲得與地下介質(zhì)物性相關(guān)的信息。
二、探地雷達(dá)的測(cè)量方法
1、剖面法
剖面法是zui常用的探地雷達(dá)觀測(cè)方式，類似于地震勘探中共偏移采集方式，即發(fā)射天線和接收天線以同定天線間距、按定測(cè)量步距(測(cè)點(diǎn)距)沿測(cè)量剖面順序移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)，從而得到整個(gè)剖面上的雷達(dá)記錄。這是目前大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)常用的觀測(cè)方式，只需要發(fā)射和接收兩個(gè)通道，系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。剖面法的優(yōu)點(diǎn)是剖面成果不需要或只需行簡(jiǎn)單的處理就可用于解釋，能直觀得到測(cè)量成果，非常適合于急需快速提供測(cè)量結(jié)果的場(chǎng)合。
2、寬角法
寬角法有兩種作方式：種方式是個(gè)天線在某點(diǎn)固定不動(dòng)(不論發(fā)射或接收天線)；另天線按等間隔沿測(cè)線移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)，得到的記錄相當(dāng)于地震勘探中共炮點(diǎn)記錄(CSP)。另種方式是以地面某點(diǎn)為中心點(diǎn)，發(fā)射天線和接收天線對(duì)稱分置于中心點(diǎn)兩側(cè)，按定間隔沿測(cè)線向兩側(cè)順序移動(dòng)并采集數(shù)據(jù)．得到的記錄類似于地震勘探中共中心點(diǎn)記錄(CMP)，當(dāng)?shù)叵陆缑嫠綍r(shí)類似于共深度點(diǎn)記錄(CDP)。
采用寬角法測(cè)量的目的：是求取地下介質(zhì)的雷達(dá)波速度，為時(shí)深轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)解釋提供資料。二是實(shí)現(xiàn)水平多次疊加，提信噪比。采用這種測(cè)量方式沿剖面行多點(diǎn)測(cè)量，與地震勘探類似，可以通過(guò)動(dòng)、靜校正和水平疊加處理獲得信噪比雷達(dá)資料，同時(shí)可以增加勘探深度。
3、透射波法
透射波法主要測(cè)量穿透過(guò)測(cè)量對(duì)象的直達(dá)波到達(dá)時(shí)間而計(jì)算出雷達(dá)波速度，通過(guò)穿透過(guò)測(cè)量對(duì)象的雷達(dá)波速度差異判斷測(cè)量對(duì)象的質(zhì)量。因此透射波法要求發(fā)射和接收天線分立于測(cè)量對(duì)象的兩側(cè)。由于只解釋和計(jì)算zui早到達(dá)的直達(dá)波，波形識(shí)別和計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單。透射波法主要用于程中墻體、柱體、橋墩、樁的質(zhì)量檢測(cè)以及井中雷達(dá)測(cè)量。井中雷達(dá)測(cè)量需要預(yù)布置兩個(gè)井孔，類似于地震跨孔測(cè)量。透射波法也可采用層析成像的觀測(cè)方式作，從而獲得細(xì)的孔間介質(zhì)速度成像。
4、三維測(cè)量方式
隨著勘探目標(biāo)要求的提，二維剖面測(cè)量所能給出剖面上異常目標(biāo)的埋深、范圍等信息已不能滿足業(yè)界對(duì)探測(cè)目標(biāo)延伸走向、空間變化等詳細(xì)信息的要求?？脊拍繕?biāo)的規(guī)模相對(duì)較小，二維剖面法很難使測(cè)線正好跨過(guò)探測(cè)對(duì)象，剖面異常的解釋也是問(wèn)題。因此開(kāi)展三維雷達(dá)勘探是考古地物理應(yīng)用的趨勢(shì)和方向，些商用雷達(dá)系統(tǒng)從硬件設(shè)備到處理軟件都能夠支持5、三維雷達(dá)勘探。
目前探地雷達(dá)三維勘探是種偽三維勘探設(shè)計(jì)，即采用多條二維剖面組合形成面積性三維數(shù)據(jù)體，再通過(guò)軟件處理和顯示。對(duì)于目前只有個(gè)發(fā)射天線和個(gè)接收天線的雷達(dá)系統(tǒng)．這種偽三維設(shè)計(jì)也是種不錯(cuò)的替代。隨著電子術(shù)發(fā)展，多通道儀器設(shè)備出現(xiàn)將會(huì)帶來(lái)三維雷達(dá)勘探術(shù)的革命。