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GSSI地质雷达超前预报资料处理步骤

美国地球物理测量系统公司

美国劳雷工业公司 2011年7月

GSSI地质雷达超前预报RADAN资料处理步骤

1. 打开软件RADAN，选择文件夹.视图?自定义?文件目录.

选择文件夹

设置工具栏与状态栏[坐标]

2. 打开文件。文件?打开(*.dzt)。文件显示，换颜色。

超前预报的雷达测点数、扫描数通常比较少。根据这个特点，超前预报的地质雷达图像显示方式，采用线扫描剖面，或者波形加变面积图。或者两者结合的方式。

线扫描模式

波形显示

对于点测数据剖面，扫描数较少，建议采用波形加变面积方式显示地质雷达超前预报剖面。

软件启动后，打开雷达剖面默认为线扫描模式显示方式。单击显示器按钮图标，打开对话框设置显示参数，并且修改波形加变面积显示参数，如下图

双击WIGGLE波形加变面积图，弹出对话框：

比例：波形显示时所占的像素数。 间隔：波形中心线之间的像素数。

叠加：几个扫描信息叠加后，显示为1个波形。

抽点：跳过几个点后，显示一个波形。用于剖面较长的情况。

填充标准：正-表示填充正波，负-表示填充负波。通常默认为正波。 填充大小：一般建议设置0.表示波形一起跳就填充。 预览：表示波形显示效果。

注释：比例参数一般为间隔的2倍。

波形加变面积参数设置完毕，返回显示参数设置对话框，选择保存按钮以保存所有显示参数，包括波形加变面积参数在内，从而下次可以直接调用显示参数文件(*.pam)方便显示地质雷达剖面；具体操作方法是：RADAN软件启动后，选择显示器图标->打开显示参数设置，选择调用按钮->打开pam参数文件。

选择保存按钮，保存参数文件为100兆天线地质预报显示参数.pam。而资料处理完毕最后结果显示参数可以保存为100兆天线地质预报出图显示参数.pam。

3. 扫描信息预编辑：利用图标

，切除多余扫描信息

编辑?选择, 选择一段扫描剖面

删除，或者保存特定扫描剖面

保存。

在隧道掌子面上做地质预报，表面不平整，天线难以靠近或者贴紧掌子面，另外干扰比较大，对于明显的干扰采用直接剪切法。切除上图中第164,、165个扫描。

4. 文件测量方向掉转。打开文件，文件?另存为->方向反转，打勾。

5. 添加掌子面宽度信息。对于一定宽度的掌子面，一般建议10厘米测一个点；

而实际施工中会略有差别，可以通过调整参数使得雷达剖面与掌子面宽度一致。

6. 确定地面反射波信号位置编辑?文件头?信号位置(纳秒)，如 -2.5。

建议：数据采集时，主机中所用的参数保持固定：比如position/offset信号位置和延时。

7. 设置和修改介电常数，计算深度信息

编辑?文件头?介电常数。

介电常数

深度剖面

8. 信号振幅自动增益调整 处理?增益调整?自动增益，增益点数为5。

指数增益参数设置：手动设置增益点数，调整增益值大小。

对于超前预报，通常采用现场调整增益的方法，使得剖面、波形清晰；若波形振幅较小，则在剖面上点鼠标右键，选择显示增益，对整个剖面的振幅进行放大，而仅仅是显示而已。

9. 一维频率滤波，消除低频电磁干扰。 处理?IIR滤波。

一维频率滤波包括3个部分：频谱分析、判断主频信号与识别低频干扰、频率滤波。在地质雷达资料处理中，通常选择高通滤波来消除低频信号。

频谱图与地质雷达原始记录曲线

频谱分析图

左图为原始记录信号，右上图为地质雷达单个测点波形，右下图为其对应的频谱。

从频谱图中，可以看出地质雷达电磁波对应的主频为75MHz，频带宽度为[50-110]MHz；频域中低于50MHz的信号为低频干扰。

频谱图------波形图------线扫描图[低频信号低于50MHz]

垂直滤波(MHz) 高通50

原始数据与高通滤波数据

[不明显的]界面分析图

左图中红色箭头部分为第43个扫描点对应地下界面，右上图红色部分是对应的波形图，

在地下地层分界面上物理性质差异巨变[介电常数差异非常大]，从而使得反射回来的波形明显变化；据此判断界面信息。

振幅图分析

振幅图中红色圈内为一组完整独立波形，2个正波形中间有1个负波形；振幅大小分别为8188，-14326,8988。波形明显为负波。

[明显的]界面分析 蓝色部分为地质分界面

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