一、雷达波偏移方法研究（论文文献综述）
蒋必辞,程建远,李萍,刘文明,余俊辉,吴国庆[1]（2022）在《基于钻孔雷达的透明工作面构建方法》文中提出煤岩界面的高精度探测是构建智能开采三维地质模型的关键难点。提出利用煤矿井下顺层孔实施单孔反射雷达,联合多孔探测结果构建区域煤岩界面地质模型实现透明工作面的方法。对单孔雷达数据,利用巷道波同相轴斜率计算煤层雷达波速度,采用空间约束偏移成像实现煤层顶/底板反射界面精准归位。形成3种匹配实际开采的透明工作面构建模式:回采前长钻孔模式、回采中短钻孔模式和联合模式。在山西某矿31004工作面对回采中短钻孔模式进行试验性应用,基于钻孔雷达构建的工作面地质模型与原始地质模型相比,局部信息刻画更精细,顶、底界面及煤厚与实际数据误差分别小于0.57、0.54、0.30 m。结果表明:钻孔雷达能高精度探测煤厚与顶、底界面,可实现透明工作面的构建。
武夕[2]（2021）在《基于探地雷达的林木缺陷检测方法研究》文中进行了进一步梳理林木资源是人类的宝贵资源,也是大自然环境的净化器。此外,木质产品在人类社会被广泛使用。因此必须对林木资源加强养护管理,对木质产品加强检测,确保其质量与安全。高效且无损的木材缺陷检测技术一直是学术研究的热点,深受学术界和业界的关注。传统的古树名木和古建筑木构件检测依靠人工经验,其可靠性和准确性受限。因此,高精度的林木无损检测技术是未来发展的主流方向。本文重点研究了探地雷达在木质古建筑及古树名木无损检测领域的关键技术。结合图像处理,信号处理,机器学习等方法,研究了不同含水率的木芯样本的雷达波反射规律,以及古木桥板材内部目标对象的定位和识别方法,提出了多技术协同的活立木无损检测技术方案。主要贡献如下:（1）为了准确识别古木构件内部的感兴趣区域,提出基于传统经验模态分解（EMD）和动态时间规整（DTW）的古桥板材内部目标的GPR定位及识别方法。采用EMD方法对信道数据进行降噪处理,将每一个信道数据的第一个本征模式函数（IMF）分量作为样本数据。将无明显目标回波信息的区域内部分信道数据的IMF分量的平均值作为基准分量。结合DTW方法,计算信道数据的第一IMF分量与基准分量之间的相似度量值,根据有无目标的GPR信号之间的差异,判断感兴趣区域的范围及类别。使用美国农业部林产品实验室中木桥板材试件和人工设计的木芯样本对提出的方法进行了测试验证。由于木芯样本的物理状态及缺陷状况与板材较不同,其相似性度量值能对判定木板中目标区域的材料属性提供依据。测试结果表明该方法能够有效识别板材内部目标区域。（2）针对板材内部多个待检测目标随机分布的情况,提出了基于DTW的自适应GPR偏移成像目标定位方法。该方法根据介质回波波长及物理属性,确定滑动窗口大小,实现自适应频率-波数域偏移处理。对偏移后的信道数据目标点,利用二维最大熵图像阈值分割方法进行误差校正。最后基于目标点区域,实现基于方向梯度直方图（HOG）特征的支持向量机（SVM）分类。基于模拟产生的雷达信号数据集,并结合板材真实缺陷状况完成了该方法的仿真验证。结果显示,提出的方法针对木结构内部的复杂随机目标的识别效果良好,准确率达到95.73%。（3）为了提高活立木无损检测的精度,提出了一种新的林木应力波断层成像算法。在此基础上提出了基于探地雷达及应力波等方法的多技术协同的活立木综合检测方案。利用最小二乘QR分解法反演求解应力波速度的分布,使用误差校正机制算法对传播速度实现误差校正。在六角锥体模型色彩模型下,基于图像形态学信息和图像连通区域定量评价断层图像效果。利用扬州瘦西湖的157棵古树检测对提出的方案进行测试验证,对应力波、探地雷达和微钻阻力检测等技术的优劣进行了比较。多种数据结果表明GPR对实际测试环境及树木试样的直径有一定要求,在测量尺寸较小且树干外轮廓不规则的横截面时误差较大。综合利用目视检查、应力波测试以及GPR根系扫描的协同方案,将大大提高古树名木无损检测的精度和效率。目前,提出的多技术协同无损检测方案已在多个城市的古树名木保护工程中得到实际应用。
姚晓勇[3]（2021）在《探地雷达成像新方法》文中进行了进一步梳理探地雷达（GPR）,是根据探查目标地区地下不同介质的介电性质、电导率的差异来勘察地下异常体情况的浅层物探技术;因其具有无损、高分辨率、便捷等优点,所以被广泛应用于地质勘探、土木工程检测和月球探测等领域。在野外采集得到的实测雷达剖面,显示的地下结构与真实的地下结构并不一致,是一幅扭曲和失真的图像。偏移技术是将探地雷达记录中的每个不一致的反射点移动到其真实位置,进而获得地下异常体的真实图像。但是由于常用的几种偏移算法,如绕射叠加法、Kirchhoff偏移法等,存在数据处理的倾角限制、偏移方程的准确性等问题,导致偏移效果差、计算效率低。基于上述原因,本文探索一种新的方法:基于射线理论的逆时偏移成像方法。利用意大利RIS-K2型探地雷达仪器进行野外数据采集,然后从它的数据解码分析和逆时偏移成像算法两个方面进行研究。首先,在探地雷达的前期数据采集过程中,RIS-K2型探地雷达的参数选定对探测结果有较大的影响。例如,天线频率的大小,它影响探测的深度和分辨率高低;采样时窗的选择,时窗的大小由目标体的深度和目标区域的介电常数来决定。其次,在现场使用RIS-K2型探地雷达进行数据采集,这只是研究前期工作的一部分。通过对RIS-K2型探地雷达进行研究,发现该公司生产的探地雷达仪器对采集的数据进行了加密,所以在进行GPR数据解释处理前必须先对测得的数据进行解码分析,确定所使用的RIS-K2探地雷达实测数据文件的格式和含义。文件由文件头信息、道头信息、数据体三部分组成,本文采用C#语言编写数据解码读取程序对相关数据文件进行解码分析。最后,依据地震勘探中逆时偏移成像思想,分析了电磁波在导电介质中的传播速度问题,设计了一种新的逆时偏移成像算法,并编写了程序代码,用实测数据对算法进行了检验。检验结果初步显示,该算法有一定的效果,但还不太明显,需要进一步深化研究。本文主要研究内容包括以下几部分:（1）RIS-K2型探地雷达数据解码:查阅文献、参考前人对记录数据文件的分析,掌握了RIS-K2型探地雷达记录的原始数据文件格式,并在Microsoft Visual Studio平台运用C#语言编写了程序,对RIS-K2型探地雷达数据进行解码,得到了原始记录数据;（2）逆时偏移成像算法研究:以地震逆时偏移成像原理为基础,基于电磁波在地下地层中传播速度低于光速这一特性,设计出一种新的逆时偏移成像算法,并编写程序实现;（3）GPR逆时偏移成像效果分析:通过对比发现,探地雷达逆时偏移成像算法,与其他偏移方法相比,编写的GPR逆时偏移成像程序采用射线理论的波场迭加成像方法,避免了波动方程的近似,并且这种方法不受倾角的限制,有良好的成像效果,成像精度高、计算效率快、操作便捷等诸多优点。
李钊茜[4]（2020）在《树木雷达的偏移成像算法研究》文中研究指明名木古树存活年代久远,树干内部大多存在腐朽、空洞等缺陷,会导致树木倒塌等恶劣现象,同时,城市环境特征、用地变化及绿地管理也都可能会对古树根系产生威胁,导致根系生长不受控制,从而造成路面损坏等现象。雷达波技术是一种有效的无损检测技术,拥有真实无损、便携度高、操作容易、探测精度高等优点,近些年来,雷达波检测技术越来越多地应用于树木的无损检测,业内称之为树木雷达（技术）。然而由于绕射波存在,会影响树木雷达波图像成像的真实性和精确性,无法获取树木缺陷以及树根真实的尺寸大小,同时还存在信噪比低、目标特征不明显等问题,从而对树木探测产生一定影响。偏移成像算法是一种可精确获得地下复杂介质结构分布的有效算法,能够使反射波归位和绕射波收敛。常见的基于偏移的探地雷达成像算法,研究设计的探测对象主要为地雷或者金属管道等大的探测目标;将偏移算法应用于此类雷达波成像中,已经能实现偏移结果与模型的高度一致性。近年来,偏移逐渐被应用于树木根系探测目标精确的定位。所以研究偏移算法在树木树干缺陷以及根系探测中应用具有重要意义。基于以上问题,在前人研究的基础上,研究了Stolt偏移和相移偏移理论,结合探地雷达信号分析理论,实现了树干内部介质缺陷和地下根系探测偏移成像算法,通过在正演数据模型、标准柳木试件、根系检测预埋实验以及活立木现场实验,验证了该方法在树木内部缺陷及地下根系树根的尺寸大小还原的可行性和准确度。同时,通过计算图像熵值、偏移结果与模型对比效果,以此分析比较基于Stolt偏移和相移偏移的树木雷达成像算法,最终选取相移作为树木树干和根系探测的偏移成像系统的算法模型。本文工作的研究侧重点在于利用探地雷达理论测量树木的树干内部和地下根系。通过偏移成像算法得到的图像与原始雷达图像相比,其树干内部缺陷以及地下根系的尺寸大小更易于辨认,即提高了树干内部缺陷和地下根系探测识别的准确性。并将该算法成功应用在颐和园古树检测,为古树名木的保护提供了支持。
徐志伟[5]（2020）在《保持自相关结构的随机介质反演方法研究 ——以GPR数据为例》文中研究指明浅地表介质往往表现出极强的非均匀性,其内部的物理和化学性质的变化剧烈且复杂。探地雷达（Ground penetrating radar,GPR）波阻抗反演方法可以获取浅地表介质的物性参数及它们的空间分布信息,从而得到浅地表介质的非均匀性特征。然而,前人的基于层状介质模型的波阻抗反演方法在横向变化剧烈的介质中的反演效果难以令人满意。实际介质中这些空间分布的物性参数的非均匀性是随机变化的,可以用空间自相关函数来表征,这种统计学意义下的介质模型被称为具有某种自相关结构的随机介质模型。与层状均匀介质模型相比,具有空间自相关结构的随机介质模型能够更准确、完整地描述浅地表介质的非均匀性特征。因此,发展基于随机介质模型的波阻抗反演方法是必要的。常规的随机介质反演通过建立随机介质模型作为初始模型,然后在井数据约束下不断修改模型（例如,电磁波阻抗）来拟合GPR数据,最终得到浅地表介质的物性参数信息乃至水文地质参数信息。由随机介质理论可知,这种在反演过程中直接修改模型的方式会破坏随机介质本身所具有的空间自相关结构,由于反演问题的多解性,这样反演得到结果也往往不符合实际情况,例如,缺乏具体的局部细节信息。为了解决上述问题,本文研究了一种保持自相关结构的随机介质反演方法。该方法在确保随机建模和反演过程始终保持介质自相关结构的前提下,以井数据和井数据的自相关信息作为约束来进行GPR波阻抗反演,从而获得浅地表介质的物性参数和水文地质参数的空间非均匀性特征,最终为浅地表勘探提供可靠的、高分辨率的成像结果。通过采用不同随机数进行多次反演实现,然后对一定数量的反演结果进行统计分析,可以估计反演结果的不确定性。保持自相关结构的随机介质反演方法主要有两个核心内容:一是如何从现有数据中估计自相关结构信息,二是如何在随机介质建模和反演过程中保持自相关结构特征。围绕这两个内容,本文主要的研究工作及创新性成果包括:（1）本文将二维随机介质参数估计方法拓展到三维情况,推导了三维深度域GPR数据的自相关函数和三维随机介质模型的自相关函数之间的数学关系,并提出了基于蒙特卡洛策略的三维随机介质参数估计方法,所估计得到的自相关长度比值可以作为自相关结构信息应用于随机介质建模和反演。（2）快速傅里叶变换滑动平均法（Fast Fourier Transform Moving Average,FFT-MA）能够建立满足特定自相关结构的随机介质模型,为让建立的随机介质模型符合测井数据的约束,本文设计了基于普通克里金的FFT-MA条件模拟算法。该算法不仅可以建立满足特定自相关结构且受井数据约束的条件模拟结果,还可以在保持自相关结构的前提下通过修改随机数来局部修改随机介质模型,进而得到新的条件模拟结果。（3）本文将设计的条件模拟算法、模拟退火法和GPR波阻抗反演技术相结合,提出了保持自相关结构的随机介质反演方法。在保持介质自相关结构的前提下,该方法基于模拟退火法从全局到局部不断修改随机数来获得新的条件模拟结果,然后新的条件模拟结果会被进一步用于GPR波阻抗反演直到满足模拟退火的终止条件。该方法还在常规目标函数之外增加了井数据的自相关函数约束项,使得反演过程中接受新的条件模拟结果时既要符合Metropolis准则又要符合井数据的自相关函数的约束,进一步保留了介质的自相关结构信息。（4）为提高保持自相关结构的随机介质反演方法的计算效率,本文对模拟退火法提出了两个改进策略:一是动态设置Markov链长度,避免过多地无效反演迭代尝试;二是引入GPR数据拟合残差反馈机制,根据残差定向修改匹配较差的局部区域的随机数。此外,本文还进行了反演算法的GPU并行化设计,进一步提高了随机介质反演算法的计算效率。（5）合成和实际GPR数据的反演结果表明,在保持地下介质的自相关结构信息前提下,保持自相关结构的随机介质反演方法可以较准确地获得浅地表介质的物性参数和水文地质参数的非均匀分布特征,还能同时给出反演结果的不确定性评价。
尚可[6]（2020）在《城市道路三维探地雷达探测方法及时移数据智能比对方法研究》文中认为三维探地雷达（3D GPR,3-Dimensional Ground Penetrating Radar）是一种全方位、高分辨率的无损探测前沿方法。使用3D GPR对道路下方介质进行动态监测,在城市道路下方隐伏病害的监测和排查工作中具有巨大潜力。本文针对3D GPR在城市道路中的数据采集、处理、时移数据比对等方面展开研究,主要内容及创新点如下:第一,结合城市道路特点及3D GPR数据采集系统结构特点及工作原理,设计“优先直行、多线束全覆盖”的数据采集方案;提出通过分析实验数据确定关键采集参数的方法,并指出满足探测深度的最佳天线高度为4cm、满足横向分辨率的最大道间距为2.5cm、保证数据配准精度的最少线束间剖面重叠量为3对;第二,对3D GPR数据预处理及数据配准方法进行研究:提出基于互相关算法的3D GPR数据时间位置、空间位置配准方法,在实际数据中得到良好的配准效果,将三维数据体准确还原到其真实的空间位置。第三,对3D GPR时移数据的比对方法进行研究:使用实际数据训练U-Net,获取精度为0.83044的网络模型,并使用其对2019年5月到9月实验数据中的回填区域进行分割,实现从数据到预测标签的端到端映射;通过将时移数据的预测标签进行比对,定性判断回填区域西侧、南侧发生扩大及加深;给出定量计算目标区域时移相对增长率、相对缩减率和总变化率的方法,并计算得回填范围在该时期的平均相对增长率为0.28,平均相对缩减率为0.07。最后结合天气记录推测,受降水影响,该回填坑中的软弱介质在8月发生形变后被重新填埋,导致回填区分布范围发生变化。总之,本文针对3D GPR这一前沿方法,搭建了从数据采集到数据处理及目标区域变化比对的完整架构,为建立城市道路下方动态三维数据库奠定方法基础。
蒋清乐,卢继平,孙涛,孟日恒,宋斌[7]（2021）在《基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测》文中研究指明输电线路作为电能传输的关键通道,通过杆塔架设于野外开阔地区,极易遭受雷害进而影响电力系统的安全稳定。作为线路杆塔的防雷手段,接地材料常年埋于地下,难以对其存在的缺陷进行检测。为此,在传统探地雷达检测方法的基础上,研究脉冲探地雷达成像特性,提出了一种基于探地雷达（ground penetrating radar, GPR）成像处理的线路杆塔接地体缺陷检测技术,通过Stolt偏移法对雷达探测回波进行成像,并结合图像二值化、膨胀腐蚀算法对雷达偏移图像进行处理,利用Canny算子开展杆塔接地体缺陷的识别、诊断工作。仿真与沙池实验结果表明,所提出的接地体缺陷检测技术能在不开挖不停电情况下准确对接地体是否存在断裂、破损缺陷进行识别诊断,有助于实际线路防雷检测工作的进行。
吴瑞[8]（2019）在《桥梁预应力管道灌浆密实度综合检测试验研究》文中研究指明跨越河谷海峡、城市道路等障碍的现代大跨度桥梁一般采用后张法预应力混凝土结构。后张法桥梁通过预埋预应力管道、张拉预应力钢筋、灌注水泥砂浆并封锚的施工工序实现预应力作用。作为关键施工工序之一的管道灌浆可能因灌浆料配比不合理、压浆工艺不恰当等原因造成灌浆不密实现象,严重影响桥梁承载性能和耐久性。因此需要一种可靠的预应力管道灌浆密实度检测技术,保证预应力桥梁安全建设和使用。在用于工程领域的无损检测技术中,探地雷达法被广泛应用于路基路面和隧道衬砌的检测,对检测预应力桥梁管道灌浆密实度的应用较少。冲击回波等效波速法（IEEV）在灌浆密实度检测领域有一定工程应用,但一直存在工作效率低、无法定位缺陷埋深等局限。所以为有效提升检测效率和准确度,本文结合探地雷达法和IEEV法进行综合检测试验,通过物理模型试验、数据处理和正演模拟等方面的研究分析出不同工况下的灌浆密实度检测效果,探明了单一检测方法的局限性和综合检测的优越性。主要工作和研究成果如下:（1）参考工程实际制作了混凝土梁板物理模型,模型中设置不同灌浆密实度、不同管道孔径、不同管道间距以及不同材质的预应力管道。选用GSSI公司的SIR-3000型探地雷达和1600MHz雷达天线对模型进行了检测。利用RADAN7软件对检测数据处理后发现,指数增益和反褶积两种处理手段更适合用于灌浆检测。将二维雷达剖面组装成三维雷达图像,通过分析二维和三维数据识别出灌浆密实和不密实的PVC管道,并证明探地雷达针对灌浆不密实程度、微小空洞、金属管道的检测存在局限。（2）基于IEEV法的SBA-HTF检测仪对混凝土梁板模型进行管道灌浆密实度检测,采用MEM频域解析后得到频域波形图和等值线图。根据数据中的卓越周期和标定波速分析了管道灌浆缺陷情况,表明IEEV法在利用探地雷达定位出管道位置的前提下对PVC管道和金属管道均可准确检测,并能够探测微小空洞。（3）利用Matlab进行了探地雷达正演模拟,基于时域有限差分原理建立了管道灌浆病害模型,真实还原了探地雷达波的检测过程。正演模拟灌浆密实度检测与物理模型检测结果一致,并增加了灌浆料内壁脱粘、灌浆料不同龄期和管道泌水病害等特殊工况,模拟证明了探地雷达可以有效识别特殊工况。（4）通过物理检测试验和正演模拟证明了探地雷达可进行管道埋深定位和空洞检测,而IEEV可识别微小缺陷和金属管道检测。故本文提出了探地雷达全域扫描、IEEV精确检测的综合检测方法,为无损检测综合技术运用于工程实际提供了参考价值。
肖中亮[9]（2018）在《基于多尺度分析的树木雷达信号处理方法研究》文中研究表明名木古树常年受外界因素干扰易发生腐朽、空洞等缺陷,这些缺陷会导致其坍塌甚至死亡。而早期缺陷往往发生在树木内部,因此需要一种有效的无损检测技术对其进行检测,防止腐朽的进一步发展。雷达波作为一种有效的无损检测技术,以其真实无损、检测精度高、携带方便、操作简单等优点被逐渐应用于树木的无损检测领域。然而由于外界干扰以及树木本身结构复杂且腐朽、空洞等缺陷的形状、位置各异,导致树木雷达波图像存在信噪比不高、缺陷特征不明显和可视化程度低等问题。本文研究小波、Curvelet、Contourlet以及Shearlet变换等多尺度分析算法,并将上述算法对树木雷达波图像进行去除噪声和缺陷边缘特征提取处理,提高树木雷达波图像的信噪比和可视化程度。通过小波、Curvelet、Contourlet以及Shearlet变换在正演数据、标准试件、实际树木试件以及活立木雷达波图像上的去除噪声实验结果,对上述多尺度分析算法在树木雷达波图像去除噪声效果以及边缘特征提取能力进行比较,以选择更适用于树木雷达波图像的去除噪声算法。结果表明:Shearlet变换相比较小波、Curvelet以及Contourlet变换,是一种更为适用于树木雷达波图像的多尺度分析算法。
石明,戴前伟,冯德山,张彬,尹小波[10]（2016）在《高陡起伏地形GPR偏移的波场延拓及精度分析》文中认为基于高陡起伏地形对探地雷达波场的成像精度产生影响,将传统的单微分算子改进为交叉微分算子（CDO）;基于交叉微分算子的差分逆时偏移改变传统差分偏移算法的波场延拓方向,给出无近似的波场延拓差分公式、上行波边界条件和实现过程,得到能适应于高陡起伏地形的探地雷达偏移算法,然后以横向速度差异较大的高陡起伏反射模型为例,从波场延拓精度与解析结果、振幅保真加权值、高陡界面能量归位能力、成像剖面4方面分析交叉微分算子偏移法与传统方法的成像精度。研究结果表明:基于交叉微分算子的探地雷达偏移算法能够实现高陡界面的正确归位。
二、雷达波偏移方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、雷达波偏移方法研究（论文提纲范文）
（1）基于钻孔雷达的透明工作面构建方法（论文提纲范文）
| 1 钻孔雷达探测煤岩界面方法 |
| 1.1 原位煤层雷达波传播速度计算 |
| 1.2 煤层顶、底界面空间约束偏移成像 |
| 2 透明工作面构建方法 |
| 2.1 钻孔设计原则 |
| 2.2 多孔联合方法 |
| 3 应用实例 |
| 4 结论 |
（2）基于探地雷达的林木缺陷检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 常用无损检测技术概述 |
| 1.2.1 探地雷达无损检测技术 |
| 1.2.2 应力波无损检测技术 |
| 1.2.3 超声波无损检测技术 |
| 1.2.4 振动法无损检测技术 |
| 1.2.5 微钻阻力无损检测技术 |
| 1.2.6 含水率测试方法 |
| 1.2.7 射线无损检测技术 |
| 1.3 探地雷达无损检测技术应用及研究现状 |
| 1.3.1 探地雷达无损检测技术的应用概况 |
| 1.3.2 基于探地雷达多目标随机分布的目标识别方法 |
| 1.3.3 探地雷达与其他技术的协同研究及应用 |
| 1.4 本文主要研究内容简介 |
| 第二章 探地雷达检测方法概述 |
| 2.1 探地雷达的探测原理 |
| 2.1.1 探地雷达的采样方法 |
| 2.1.2 探地雷达电磁波传播特性 |
| 2.1.3 相关技术指标 |
| 2.1.4 电磁波在木材中的传播 |
| 2.2 探地雷达的仪器系统 |
| 2.2.1 探地雷达系统 |
| 2.2.2 系统参数 |
| 2.2.3 数据类型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于探地雷达的木材缺陷仿真模型 |
| 3.1 探地雷达正演模拟环境 |
| 3.2 正演模拟原理 |
| 3.3 GprMax仿真环境及参数设置 |
| 3.4 针对木材内不同目标介质的仿真模拟 |
| 3.4.1 目标区域分析 |
| 3.4.2 结合实测数据的多种目标的仿真模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于EMD和 DTW的雷达数据处理与目标定位方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 算法相关理论 |
| 4.3 探地雷达数据的融合算法 |
| 4.4 算法实现和数据分析 |
| 4.4.1 数据采样和内部状况分析 |
| 4.4.2 基于板材样本的数据分析 |
| 4.4.3 基于圆柱形木芯样本的数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 针对板材内部复杂情况的识别与分类研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相关方法 |
| 5.2.1 数据预处理 |
| 5.2.2 频率-波数域偏移 |
| 5.2.3 二维最大熵阈值分割 |
| 5.2.4 方向梯度直方图 |
| 5.2.5 支持向量机 |
| 5.3 针对板材复杂内部目标的定位和识别算法 |
| 5.3.1 基于滑动窗的F-K偏移方法 |
| 5.3.2 目标点定位误差校正方法 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.4.1 仿真数据及预处理 |
| 5.4.2 目标定位与分类 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 多技术协同的活立木内部缺陷无损检测方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于速度误差校正的应力波无损检测成像算法 |
| 6.2.1 应力波速度模型及相关方法 |
| 6.2.2 断层成像算法 |
| 6.2.3 实验材料及结果 |
| 6.3 活立木断层成像定量评价方法 |
| 6.3.1 基于图像处理的活立木检测方法定量分析 |
| 6.3.2 数据样本及检测方案 |
| 6.3.3 检测结果分析 |
| 6.4 多技术协同的活立木无损检测方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
（3）探地雷达成像新方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 探地雷达仪器 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 探地雷达理论基础 |
| 2.1 探地雷达工作原理 |
| 2.2 探地雷达采集方式 |
| 2.3 介质电性参数 |
| 2.4 电磁波传播规律 |
| 2.5 电磁波勘探特点 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 探地雷达数据处理 |
| 3.1 数据读取 |
| 3.2 常规处理 |
| 3.3 探地雷达常规偏移算法 |
| 3.4 常规偏移对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 探地雷达逆时偏移成像 |
| 4.1 逆时偏移成像原理 |
| 4.2 地下介质电磁波的速度 |
| 4.3 逆时偏移成像算法 |
| 4.4 逆时偏移算法优势 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 探地雷达实测数据逆时偏移成像结果分析 |
| 5.1 测区情况 |
| 5.2 采集设备 |
| 5.3 测区数据采集 |
| 5.4 实验数据处理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（4）树木雷达的偏移成像算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 树木无损检测国内外研究现状 |
| 1.3 偏移成像算法国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 1.5 论文结构 |
| 2 树木雷达成像算法原理 |
| 2.1 树木雷达基本工作原理 |
| 2.1.1 雷达波基本理论 |
| 2.1.2 雷达波扫描方式 |
| 2.1.3 雷达波探测原理 |
| 2.1.4 树木雷达检测设备 |
| 2.2 正演模拟基本原理 |
| 2.2.1 正演模拟软件—Gpr Max |
| 2.2.2 FDTD正演模拟原理 |
| 2.2.3 Gpr Max坐标体系 |
| 2.2.4 GprMax输入文件相关命令 |
| 2.3 基于偏移算法基本原理 |
| 2.3.1 Stolt偏移基本原理 |
| 2.3.2 相移偏移基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于偏移的树木雷达成像算法实现 |
| 3.1 系统总体设计 |
| 3.2 树木雷达图像预处理 |
| 3.2.1 树木雷达图像去噪算法实现 |
| 3.2.2 直达波抑制算法实现 |
| 3.3 基于偏移的算法实现 |
| 3.3.1 基于Stolt偏移的成像算法实现 |
| 3.3.2 基于相移偏移的成像算法实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于偏移的树木雷达成像算法比较 |
| 4.1 树木雷达偏移成像效果评价指标 |
| 4.2 应用于树干缺陷探测的实验结果分析 |
| 4.2.1 正演数据实验 |
| 4.2.2 标准柳木实验 |
| 4.2.3 活立木实验 |
| 4.3 应用于根系检测的实验结果分析 |
| 4.3.1 正演数据实验 |
| 4.3.2 根系检测预埋实验 |
| 4.3.3 活立木实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（5）保持自相关结构的随机介质反演方法研究 ——以GPR数据为例（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 随机介质反演研究现状 |
| 1.2.2 探地雷达参数反演技术 |
| 1.2.3 现有研究中存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 解决的关键问题及创新点 |
| 1.4.1 解决的关键问题 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 探地雷达及波阻抗反演概述 |
| 2.1 探地雷达技术简介 |
| 2.1.1 探地雷达系统组成及工作原理 |
| 2.1.2 探地雷达基本电磁原理 |
| 2.2 探地雷达波阻抗反演的理论基础 |
| 2.2.1 波阻抗的概念 |
| 2.2.2 均匀平面波的反射和透射 |
| 2.3 探地雷达波阻抗反演原理 |
| 2.4 波阻抗反演数据的数据处理 |
| 2.4.1 噪声识别及压制 |
| 2.4.2 数据处理流程 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 三维随机介质参数估计方法研究 |
| 3.1 随机介质基本原理 |
| 3.2 三维随机介质参数估计原理与流程 |
| 3.2.1 三维随机介质参数估计原理 |
| 3.2.2 三维随机介质参数估计流程 |
| 3.3 合成数据的三维随机介质参数估计实验 |
| 3.3.1 理论模型和合成数据 |
| 3.3.2 参数估计结果及分析 |
| 3.4 实际数据的三维随机介质参数估计 |
| 3.4.1 BHRS简介 |
| 3.4.2 数据采集及处理 |
| 3.4.3 参数估计结果及分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于普通克里金的FFT-MA条件模拟方法研究 |
| 4.1 FFT-MA的随机介质建模方法 |
| 4.1.1 二维随机介质建模方法 |
| 4.1.2 FFT-MA随机建模实验 |
| 4.2 基于普通克里金的FFT-MA条件模拟方法 |
| 4.2.1 条件模拟基本原理 |
| 4.2.2 条件模拟实验 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 保持自相关结构的随机介质反演方法研究 |
| 5.1 模拟退火法原理 |
| 5.2 反演方法设计与优化 |
| 5.2.1 反演的主要设置 |
| 5.2.2 反演的基本流程 |
| 5.2.3 反演方法的优化 |
| 5.2.4 不确定性评价 |
| 5.3 GPU并行加速算法设计 |
| 5.3.1 GPU的基本原理 |
| 5.3.2 反演方法的GPU并行算法设计 |
| 5.4 反演方法试验 |
| 5.4.1 二维层状均匀模型实验 |
| 5.4.2 二维随机孔隙度模型实验 |
| 5.4.3 二维实际数据的反演 |
| 5.4.4 三维随机孔隙度模型实验 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）城市道路三维探地雷达探测方法及时移数据智能比对方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 3DGPR在道路监测中的研究意义 |
| 1.1.2 3DGPR方法的国内外研究现状 |
| 1.1.3 目前存在的问题 |
| 1.2 论文主要内容及章节安排 |
| 1.2.1 论文主要内容 |
| 1.2.2 章节安排 |
| 第2章 三维探地雷达基本原理 |
| 2.1 电磁波理论基础 |
| 2.1.1 雷达波的分辨率 |
| 2.2 3DGPR数据采集系统 |
| 2.2.1 雷达主机 |
| 2.2.2 阵列天线 |
| 2.2.3 辅助采集装置 |
| 2.3 3DGPR数据结构 |
| 2.3.1 数据排列方式 |
| 2.3.2 回波类型分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 大面积全覆盖高分辨率3DGPR数据采集方法研究 |
| 3.1 线路规划及测线设计 |
| 3.1.1 路况分析及对数据影响 |
| 3.1.2 测线及探测线路规划 |
| 3.2 关键采集参数设计 |
| 3.2.1 纵向采样间隔 |
| 3.2.2 道间距 |
| 3.2.3 天线离地高度 |
| 3.2.4 相邻线束间重叠范围 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 三维数据预处理方法研究 |
| 4.1 实验区位置、概况及实验方案 |
| 4.1.1 实验区位置、概况及实验方案 |
| 4.1.2 数据特点分析 |
| 4.1.3 数据一致性差异 |
| 4.1.4 数据的相关性 |
| 4.2 二维预处理方法 |
| 4.3 三维数据配准方法 |
| 4.3.1 三维时间零点归一化 |
| 4.3.2 三维数据空间位置配准 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于U-Net的时移数据比对方法研究 |
| 5.1 U-Net结构及模型训练 |
| 5.1.1 U-Net网络架构分析 |
| 5.1.2 数据分割 |
| 5.1.3 预测精度评价方法 |
| 5.2 数据比对与变化识别 |
| 5.3 GPR数据分割与比对结果 |
| 5.3.1 数据准备 |
| 5.3.2 实际数据分割结果与精度评价 |
| 5.3.3 实际数据比对结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 基于小波去噪的Stolt偏移模型 |
| 1.1 小波阈值图像去噪 |
| 1.2 探地雷达Stolt偏移算法 |
| 1.2.1 Stolt偏移算法原理 |
| 1.2.2 基于图像熵的波速计算 |
| 2 接地体缺陷检测方法 |
| 2.1 图像膨胀腐蚀处理 |
| 2.2 图像边缘检测 |
| 2.3 接地体缺陷检测模型 |
| 3 仿真验证 |
| 3.1 Matgpr仿真模型 |
| 3.2 仿真参数设置及原理 |
| 3.3 仿真检测效果 |
| 4 沙池实验验证 |
| 4.1 实验平台搭建 |
| 4.2 实验检测效果 |
| 5 结论 |
（8）桥梁预应力管道灌浆密实度综合检测试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 无损检测方法对比分析 |
| 1.2.1 无损检测技术发展概况 |
| 1.2.2 探地雷达法 |
| 1.2.3 冲击回波法 |
| 1.2.4 超声波法 |
| 1.2.5 红外热成像法 |
| 1.2.6 其他无损检测方法 |
| 1.2.7 综合检测 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 探地雷达国内外研究现状 |
| 1.3.2 冲击回波国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 探地雷达和冲击回波基本理论 |
| 2.1 探地雷达电磁波基本规律 |
| 2.1.1 Maxwell方程组 |
| 2.1.2 本构关系 |
| 2.1.3 电磁场波动方程 |
| 2.1.4 平面电磁波 |
| 2.1.5 平面电磁波的极化 |
| 2.1.6 电磁波的反射和折射 |
| 2.2 工程介质电性参数 |
| 2.2.1 介电常数 |
| 2.2.2 电导率 |
| 2.2.3 磁导率 |
| 2.2.4 电磁波传播特性 |
| 2.3 探地雷达工作原理 |
| 2.3.1 检测原理 |
| 2.3.2 探测方式 |
| 2.4 探地雷达技术参数 |
| 2.4.1 探测深度 |
| 2.4.2 分辨率 |
| 2.4.3 天线中心频率 |
| 2.4.4 时窗 |
| 2.4.5 采样率 |
| 2.4.6 测点间距 |
| 2.5 冲击回波基本理论 |
| 2.5.1 应力波传播规律 |
| 2.5.2 应力波反射 |
| 2.5.3 应力波激发和波速 |
| 2.6 冲击回波工作原理 |
| 2.6.1 检测原理 |
| 2.6.2 应力波信号分析 |
| 2.6.3 频谱分析方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 探地雷达法灌浆密实度模型检测试验 |
| 3.1 物理试验模型设计制作 |
| 3.1.1 模型尺寸设计 |
| 3.1.2 模型灌浆病害设置 |
| 3.1.3 混凝土板模型制作 |
| 3.2 仪器设备和参数设置 |
| 3.2.1 SIR-3000 型探地雷达 |
| 3.2.2 探地雷达参数设置 |
| 3.3 测线布置和数据采集 |
| 3.3.1 测线布置 |
| 3.3.2 数据采集 |
| 3.4 RADAN7 数据处理 |
| 3.4.1 数据编辑与基本处理 |
| 3.4.2 数据高级处理 |
| 3.5 检测数据分析 |
| 3.5.1 二维图像灌浆密实度分析 |
| 3.5.2 三维数据组装与灌浆密实度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冲击回波法灌浆密实度模型检测试验 |
| 4.1 SBA-HTF检测仪器 |
| 4.2 IEEV法定位检测 |
| 4.2.1 冲击回波等效波速法(IEEV) |
| 4.2.2 波速标定 |
| 4.2.3 测点布置 |
| 4.2.4 数据采集 |
| 4.3 IEEV检测结果分析 |
| 4.3.1 频域图 |
| 4.3.2 等值线图 |
| 4.4 探地雷达和IEEV检测技术总结 |
| 4.4.1 探地雷达检测技术要点 |
| 4.4.2 IEEV试验技术要点 |
| 4.4.3 综合检测技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 探地雷达FDTD法正演模拟 |
| 5.1 时域有限差分基本原理 |
| 5.2 预应力管道灌浆模型 |
| 5.3 不同管道灌浆密实度模拟 |
| 5.4 不同管道孔径和间距模拟 |
| 5.5 不同管道材质模拟 |
| 5.6 管道内水泥砂浆不同龄期模拟 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于多尺度分析的树木雷达信号处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 雷达波数据处理研究现状 |
| 1.3 多尺度分析算法发展现状 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 2 树木雷达及其信号处理方法原理 |
| 2.1 树木雷达波检测原理 |
| 2.1.1 雷达波基本理论 |
| 2.1.2 树木雷达检测设备 |
| 2.1.3 雷达波扫描方式 |
| 2.2 正演模拟基本原理 |
| 2.2.1 正演模拟软件—GprMax |
| 2.2.2 时域有限差分法原理 |
| 2.2.3 GprMax坐标体系 |
| 2.2.4 GprMax输入文件相关命令 |
| 2.3 多尺度分析算法基本原理 |
| 2.3.1 小波变换原理 |
| 2.3.2 Curvelet变换原理 |
| 2.3.3 Contourlet变换原理 |
| 2.3.4 Shearlet变换原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于多尺度分析的树木雷达图像去噪算法实现 |
| 3.1 算法软件开发 |
| 3.1.1 系统总体设计 |
| 3.1.2 小波变换树木雷达图像去除噪声算法实现 |
| 3.1.3 Curvelet变换树木雷达波图像去除噪声算法实现 |
| 3.1.4 Contourlet变换树木雷达波图像去除噪声算法实现 |
| 3.1.5 Shearlet变换树木雷达波图像去除噪声算法实现 |
| 3.2 多尺度分析去除噪声阈值研究 |
| 3.2.1 阈值 |
| 3.2.2 阈值函数 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于多尺度分析的树木雷达图像去噪算法比较 |
| 4.1 雷达波图像去除噪声效果评价指标 |
| 4.2 实验数据及实验结果 |
| 4.2.1 正演数据实验 |
| 4.2.2 标准柳木试件实验 |
| 4.2.3 实际柳木试件实验 |
| 4.2.4 活立木实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
四、雷达波偏移方法研究（论文参考文献）
- [1]基于钻孔雷达的透明工作面构建方法[J]. 蒋必辞,程建远,李萍,刘文明,余俊辉,吴国庆. 煤田地质与勘探, 2022(01)
- [2]基于探地雷达的林木缺陷检测方法研究[D]. 武夕. 江南大学, 2021(01)
- [3]探地雷达成像新方法[D]. 姚晓勇. 长江大学, 2021
- [4]树木雷达的偏移成像算法研究[D]. 李钊茜. 北京林业大学, 2020(02)
- [5]保持自相关结构的随机介质反演方法研究 ——以GPR数据为例[D]. 徐志伟. 中国地质大学, 2020(03)
- [6]城市道路三维探地雷达探测方法及时移数据智能比对方法研究[D]. 尚可. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [7]基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测[J]. 蒋清乐,卢继平,孙涛,孟日恒,宋斌. 高电压技术, 2021(01)
- [8]桥梁预应力管道灌浆密实度综合检测试验研究[D]. 吴瑞. 西华大学, 2019(02)
- [9]基于多尺度分析的树木雷达信号处理方法研究[D]. 肖中亮. 北京林业大学, 2018(04)
- [10]高陡起伏地形GPR偏移的波场延拓及精度分析[J]. 石明,戴前伟,冯德山,张彬,尹小波. 中南大学学报(自然科学版), 2016(07)