探地雷达数据格式读取

探地雷达数据采集 以 及 解 释

山东大学岩土中心

第1章．探地雷达简介

1．1工作基本原理

探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）是利用频率介于10～10Hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器。随着微电子技术和信号处理技术的不断发展，探地雷达技术被广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。

探地雷达的基本原理如图1所示。发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由电脑以反射波波形的形式记录下来。对所采集的数据进行相应的处理后，可根据反射波的旅行时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等。其中，目标体与介质间的电性差异越大，二者的界面就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。

6

9

图1 探地雷达基本

雷达基数据读取程序-Fortran version

敏视达公司长期以来对国家巨额投入的雷达系统采取了极为保守 的数据策略，雷达基数据格式只能通过非正常的渠道获得，

阻碍了雷达在气象业务和科研上的应用。敏视达的软件终端产品PUP采取了极为无聊的注册码策略以保障其所谓的版权，真不知这种操作设置极为不便、性能低劣 的软件有何保护的必要。

WSR98D雷达数据完全雷同与WSR88D雷达数据格式，相关的数据格式在国外众多模式和雷达处理软件中都有描述，只不过大多数是C版本，鉴于

Fortran在数值计算中的优势，在此本人提供Fortran版本的数据接口，适用于读取体扫描的基数据文件，并可使用grads直接插值绘图，为大家

提供科研上的方便。其格式与以前国家气象中心网站上所描述的数据格式完全一致。

type radar_record character*14 unused1 integer*2 Message_Type character*2 channel character*10 unused2

integer*4 radical_collect_time !! 径向资料采集的GMT时间(

雷达基数据读取程序-Fortran version

敏视达公司长期以来对国家巨额投入的雷达系统采取了极为保守 的数据策略，雷达基数据格式只能通过非正常的渠道获得，

阻碍了雷达在气象业务和科研上的应用。敏视达的软件终端产品PUP采取了极为无聊的注册码策略以保障其所谓的版权，真不知这种操作设置极为不便、性能低劣 的软件有何保护的必要。

WSR98D雷达数据完全雷同与WSR88D雷达数据格式，相关的数据格式在国外众多模式和雷达处理软件中都有描述，只不过大多数是C版本，鉴于

Fortran在数值计算中的优势，在此本人提供Fortran版本的数据接口，适用于读取体扫描的基数据文件，并可使用grads直接插值绘图，为大家

提供科研上的方便。其格式与以前国家气象中心网站上所描述的数据格式完全一致。

type radar_record character*14 unused1 integer*2 Message_Type character*2 channel character*10 unused2

integer*4 radical_collect_time !! 径向资料采集的GMT时间(

.名词

1）显性和隐性

显性-0 隐性-1（diff=0）

2）数据帧、远程帧、错误帧、过载帧、帧间隔 数据帧：用于发送节点向接收节点传送数据的帧

远程帧：用于接收节点向具有相同ID的发送节点请求数据的帧 错误帧：用于当检测出错误时向其他节点通知错误的帧 过载帧：用于接收节点通知其尚未做好接受准备的帧 帧间隔：用于将数据帧及远程帧与前面的帧分离开来的帧 3）远程数据请求

通过发送远程帧，一个需要数据的的节点可以请求另一个节点发送相应的数据帧，称为远程数据请求。数据帧和相应的远程帧具有相同的标识符。

2.CAN标准帧与CAN扩展帧格式

数据帧和远程帧都可以使用标准帧格式或者扩展帧格式 RTR：远程发送请求位，数据帧中为显性，远程帧中为隐性。

SRR：替代远程请求位（在扩展格式中在RTR位置，所以得此名），隐性位。此位可判断出标准帧优先于扩展帧。

IDE：标识符扩展位，标准帧-显性，扩展帧-隐性，表示该帧为标准帧还是扩展帧。 R1、R0：保留位。

DLC：数据长度代码，如下图所示，包括下图中的DLC3、DLC2、DLC1、DLC0：

该文档对Asterix数据格式进行了详尽的分析

EUROPEAN ORGANISATION FOR THE SAFETY OF

AIR NAVIGATION

EUROCONTROL STANDARD DOCUMENT

FOR

RADAR DATA EXCHANGE

Part 2a Transmission ofMonoradar DataTarget Reports

SUR.ET1.ST05.2000-STD-02a-01

Edition

Edition DateStatusClass::::1.0

November 1997Released IssueGeneral Public

EUROPEAN AIR TRAFFIC CONTROL HARMONISATION

AND INTEGRATION PROGRAMME

该文档对Asterix数据格式进行了详尽的分析

DOCUMENT IDENTIFICATION SHEET

DOCUMENT DESCRIPTION

Document Title

EWP DELIVERABLE REFERENCE NUMBER

PROGRAMME REFERENCE INDEXSUR.ET1.ST05.2000-STD-02a-EDITION :

附录一 MICAPS数据文件格式

MICAPS系统的数据结构是建立在文件系统基础上的。其特点是：

利用目录来区分不同的数据来源、要素和层次，即不同的数据来源、要素和层次的数据要放在不同的目录中。同一目录中的数据只能有时次或时效上的不同。

系统根据不同的数据格式来显示不同类型的图象。除第六类数据（传真图）外，每个数据文件都有一个文件头，描述该数据文件属于哪一类数据格式、数据的日期、时次、时效及其它有关参数。

除第6和13类数据（图象）外，数据文件均为文本文件。 MICAPS3.2定义或其它常用气象数据格式有： 闪电定位数据（MICAPS3.2定义的第41类数据） GPS水汽数据（MICAPS3.2定义的第42类数据） 地图信息数据（第9类数据扩展格式） 自动站Z文件 风廓线Z文件

AWX格式卫星云图及产品 HDF格式卫星云图标称图产品 GPF格式卫星云图数据 雷达基数据 雷达PUP产品 netCDF数据

另外MICAPS3.2使用的通用数据格式：MIF格式地理信息数据、SHP格式地理信息数据。

A1.1 第一类数据格式: 地面全要素填图数据

文件头：

diamond 1 数据说明（字符串） 年 月 日 时次 总站点数（均为整数

附录一 MICAPS数据文件格式

MICAPS系统的数据结构是建立在文件系统基础上的。其特点是：

利用目录来区分不同的数据来源、要素和层次，即不同的数据来源、要素和层次的数据要放在不同的目录中。同一目录中的数据只能有时次或时效上的不同。

系统根据不同的数据格式来显示不同类型的图象。除第六类数据（传真图）外，每个数据文件都有一个文件头，描述该数据文件属于哪一类数据格式、数据的日期、时次、时效及其它有关参数。

除第6和13类数据（图象）外，数据文件均为文本文件。 MICAPS3.2定义或其它常用气象数据格式有： 闪电定位数据（MICAPS3.2定义的第41类数据） GPS水汽数据（MICAPS3.2定义的第42类数据） 地图信息数据（第9类数据扩展格式） 自动站Z文件 风廓线Z文件

AWX格式卫星云图及产品 HDF格式卫星云图标称图产品 GPF格式卫星云图数据 雷达基数据 雷达PUP产品 netCDF数据

另外MICAPS3.2使用的通用数据格式：MIF格式地理信息数据、SHP格式地理信息数据。

A1.1 第一类数据格式: 地面全要素填图数据

文件头：

diamond 1 数据说明（字符串） 年 月 日 时次 总站点数（均为整数

SEG Y 修订版1 数据交换格式1

SEG 技术标准委员会2 版本1.0， 2002年5月

12001,勘探地球物理学家学会，版权所有 2编者：Michael W. Norris 和Alan K. Faichney

目录

1.简介 2.概述

2.1. 不变的条目

2.2. 修订版0到修订版1的变化 2.3. 注释 2.4. 监管机构 2.5. 致谢

3.SEG Y文件结构 3.1. 记录介质 3.2. 文件结构 3.3. 数字格式 3.4. 变道长 3.5. 坐标 4.原文文件头 5.二进制文件头 6.扩展原文文件头

6.1. 扩展原文文件头结构 6.2. 结尾文本段 6.3. 文本段示例 7.数据道 7.1. 道头 7.2. 道头数据

附录 A. 写SEG Y数据到磁盘文件 附录 B. SEG Y磁带标签

附录 C. 磁带上的SEG Y文件块 附录 D. 扩展原文文本段 D-1. 位置数据

D-1.1 位置数据文本段 D-1.2 位置数据文本段示例 D-2. 面元网格定义

D-2.1 面元网格定义文本段 D-2.2 面元网格定义文本段示例

tecplot的常见的几种数据格式,内容详细全面。

下面是常用的格式，备份用
数据点
VARIABLES = "X","Y"
ZONE I=5, F=POINT
2 4
3 9
5 25
6 36
7 49

四边形网格
VARIABLES = "X", "Y", "Intensity", "Pressure"
ZONE I=2, J=3, F=POINT
3 0 0 50
7 2 0 43
2 4 1 42
6 6 0 37
1 8 1 30
5 9 1 21

四边形单元
TITLE = "Example: 2D Finite-Element Data"
VARIABLES = "X", "Y", "P", "T"
ZONE N=8, E=4, F=FEPOINT, ET=QUADRILATERAL
0.0 1.0 100.0 1.6
1.0 1.0 150.0 1.5
3.0 1.0 300.0 2.0
0.0 0.0 50.0 1.0
1.0 0.0 100.0 1.4
3.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

应用探地雷达的地下管道探测实例研究

作者：袁建华

来源：《科技资讯》2015年第36期

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.066

摘 要：该文作者通过多年实际应用加拿大EKKO100型探地雷达，对其应用于地下管道探测的效果进行了有益的探索与分析。区别于其他物探手段，天线的数字化功能、光缆传输、实时显示图像、设备便携、无损探测及剖面连续等是探地雷达的技术优势。论文首先分析了探地雷达进行地下管道探测的可行性，进而列举了3个具体的探测实例，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：探地雷达 地下管道 探测 瓷管 污水管

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（c）-0066-02 勘探地球物理学学科侧重于先进的手段和扎实的理论解释基础，没有先进的仪器设备难以提供科学的决策意见。探地雷达用于探地，由德国的G.Leimback和Lowy于1910年提出，在近百年的发展历程中，其革命性的转折发生于近10年，主要得益于微电子技术的