公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達起草人

常成利、王春和、劉恒柏、施興華、張凱、邢燕穎、毛利建、張朝榮、葛慧娟、張武毅。

交通運輸部公路科學(xué)研究院、中國電波傳播研究所、中國公路工程咨詢集團有限公司、北京市道路工程質(zhì)量監(jiān)督站、浙江交科工程檢測有限公司。2100433B

前言

第1章 基于探地雷達的土地整理質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)概論 1

1.1基于探地雷達的土地整理質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)研究的必要性 1

1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.2.1探地雷達發(fā)展史 2

1.2.2探地雷達處理與解釋現(xiàn)狀 4

1.2.3土地整理及土壤質(zhì)量研究現(xiàn)狀 6

1.2.4土壤地球物理探測方法研究現(xiàn)狀 7

1.2.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 8

1.3本書的內(nèi)容安排 9

參考文獻 9

第2章 探地雷達理論基礎(chǔ) 13

2.1探地雷達的探測原理 13

2.2雷達波在土壤介質(zhì)中的傳播機理 15

2.2.1電磁場與電磁波的傳播方程 15

2.2.2土壤介質(zhì)中電磁波的傳播規(guī)律 25

2.3探地雷達采集系統(tǒng) 28

2.3.1探地雷達硬件系統(tǒng) 28

2.3.2探地雷達數(shù)據(jù)采集 29

2.3.3探地雷達控制單元系統(tǒng) 31

2.3.4探地雷達接收及發(fā)射天線子系統(tǒng) 34

2.4常用探地雷達設(shè)備及數(shù)據(jù)格式 36

2.4.1探地雷達設(shè)備 36

2.4.2常用探地雷達數(shù)據(jù)格式 38

2.5探地雷達資料處理與解釋 48

2.5.1探地雷達資料處理 48

2.5.2探地雷達資料解釋 51

參考文獻 52

第3章 土壤物理模型雷達波傳播規(guī)律及特征 53

3.1物理模型53

3.1.1物理模型建立53

3.1.2土壤物理參數(shù)選擇54

3.2土壤物理模型參數(shù)測試56

3.2.1實驗測試設(shè)備選擇 56

3.2.2雷達探測方法設(shè)計 60

3.2.3實驗測試結(jié)果可靠性評價 61

3.3基于雷達透射的資料處理解釋方法 63

3.3.1雷達波初至分析 64

3.3.2土壤介電常數(shù)計算 66

3.3.3實驗土壤物理參數(shù)及介電常數(shù)計算 69

3.4雷達波在土壤介質(zhì)中的傳播特征 70

3.4.1介電常數(shù)與土壤介質(zhì)物理參數(shù) 70

3.4.2雷達傳播主頻與土壤介質(zhì)物理參數(shù)研究 73

參考文獻 75

第4章 土壤物性識別算法 76

4.1ARMA譜分析方法 76

4.1.1平穩(wěn)ARMA過程 76

4.1.2ARMA譜分析方法 79

4.1.3ARMA與經(jīng)典傅里葉數(shù)據(jù)分析對比 81

4.2土壤介質(zhì)功率譜特征分析 84

4.2.1功率譜包絡(luò)分布分析 84

4.2.2功率譜頻率能量分布分析 85

4.2.3ARMA功率譜土壤響應(yīng)特征模型 95

參考文獻 96

第5章土壤級別分類器算法模型 98

5.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ) 98

5.1.1生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 98

5.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 99

5.1.3分類器 102

5.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器 102

5.3土壤級別 BP分類器 102

5.3.1算法流程 103

5.3.2評價因子的量化方法 105

5.3.3測評實例及驗證 106

5.4誤差分析和改進 113

參考文獻 113

第6章 基于探地雷達的土地整理質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)展望 115

參考文獻 116 2100433B

《探地雷達土地整理質(zhì)量檢測技術(shù)》以科技部“十二五”國家科技支撐計劃課題“土地整理與質(zhì)量檢測專用裝備研究與示范”為依托，詳細(xì)論述了基于探地雷達技術(shù)的土地整理質(zhì)量半定量化分類的理論和完整技術(shù)流程，初步實現(xiàn)探地雷達探測技術(shù)由定性解釋向定量化解釋的轉(zhuǎn)變，為土地整理質(zhì)量定量化解釋及解釋標(biāo)準(zhǔn)化提供理論支撐?！短降乩走_土地整理質(zhì)量檢測技術(shù)》共分 6章，主要內(nèi)容包括基于探地雷達的土地整理質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)概論、探地雷達理論基礎(chǔ)、土壤物理模型雷達波傳播規(guī)律及特征、土壤物性識別算法、土壤級別分類器算法模型和基于探地雷達的土地整理質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)展望?！短降乩走_土地整理質(zhì)量檢測技術(shù)》多取材于科研和工程實踐，注重理論與實踐的緊密結(jié)合，其技術(shù)方法主要針對現(xiàn)實需要解決問題；在內(nèi)容安排上，注重理論的系統(tǒng)性，盡可能在理論探討上深入淺出，在應(yīng)用上兼顧工程實踐。

探地雷達可用于探測淺層地質(zhì)情況，檢測各種材料，如巖石、泥土、礫石，以及人造材料如混凝土、磚、瀝青等的組成。雷達可確定金屬或非金屬管道、下水道、纜線、纜線管道、孔洞、基礎(chǔ)層、混凝土中的鋼筋及其它地下埋件的位置。它還可檢測不同巖層的深度和厚度，地下水位探測，凍土邊界及厚度等探測。 2100433B