提示:当心(GPR)阴影!
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提示:当心(GPR)阴影!

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探地雷达从业者学到的关于探地雷达的第一课是无线电信号不能穿透金属物体。 在这篇 TIPS 文章中,我们展示了这种现象的几个例子以及它如何影响 GPR 数据解释。

金属物体提供 100% 的反射率 (图1). 计算反射率的方程在旁边显示,使用 K 的介电常数值1=5 干燥土壤。

带有计算反射率公式的金属物体
图1
使用金属的反射率 (R) 和介电常数值等式意味着 K2 = ∞ 和非金属 (K1 = 5),金属的反射率为100%。 事实上,无论主体材料是什么,埋藏的金属物体总是 100%。

这意味着击中金属物体的所有 GPR 信号都会从其反射,没有信号通过它并继续更深。 这导致金属物体下没有信号的“阴影区” (图2). 对于小目标,能量会发生衍射和散射,因此会出现在金属目标下方。

带有计算反射率公式的金属物体
图2
当 GPR 系统在金属物体上传播时,所有信号都从金属物体反射,从而在下方形成一个没有 GPR 反射的阴影区。

例如1:看到金属物体下阴影区的最常见位置之一是混凝土中的钢筋下。 在这个悬空板示例中,来自混凝土底部(约 0.2 m 深度)的坚固的水平反射器被每个钢筋正下方的阴影区打断。 由于这些都是小的中断,我们仍然可以很容易地看到混凝土底部强烈的平坦反射。

GPR数据

例如2:当更深、大直径的金属效用与金属更浅效用交叉或平行时,有时可能会在来自更深效用的双曲线响应顶部看到较浅效用的阴影。 这证实了两个双曲线响应来自两个单独的物体,而不是来自非金属实用程序的顶部和底部反射(参见 提示:从GPR数据确定管道直径).

GPR数据

例如3:此具体图像与示例 1 类似,只是钢筋之间的间距明显更小。 这会导致混凝土界面底部出现一系列非常短且平坦的反射,仅在每对钢筋之间可见。 由于混凝土反射器的底部不连续,里面有很大的间隙,很容易错过它而无法解释它; 这意味着对您的客户来说可能是重要信息的板坯厚度估算不包括在您的项目报告中。

GPR数据

GPR数据

使用案列 4:此示例与示例 3 类似,但规模要大得多。 金属罐之间的响应显示了一系列短而扁平的反射器,可以将其解释为放置罐的材料床。 如果识别出该反射器,并解释说它实际上是罐床,则此附加信息提供了一种估算罐直径的方法。

这些示例是阴影区域易于查看和解释的简单情况,但其他情况可能不那么容易理解。 这个问题很复杂,取决于许多因素,包括金属物体的大小和深度以及天线中心频率目标。

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