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探地雷達與面波儀
原理:
探地雷達:探地雷達是采用電磁波方法,即用發(fā)射天線把電磁波發(fā)射到地下,當電磁波在地下傳播時,遇到介質不同的物體(如兩種不同介質的分界面、地下溶洞、破碎帶等)時,一部分電磁波信號會反射回來,被雷達的接收天線接收,在屏幕上看到雷達圖像,進而判斷地下的分層和溶洞等。
面波儀(地震儀):地震儀是采用彈性波法,即用震動或錘擊,在地下產生人為的地震波,該地震波在地下傳播時,遇到介質不同的物體,會有反射或折射信號產生,根據(jù)對不同波的記錄和處理,地震法又分為面波法(對彈性波的面波部分進行處理)、反射法(處理反射波)、折射法(處理折射波)。
探地雷達和面波儀的干擾源:
探地雷達:因為探地雷達是用自己的發(fā)射天線發(fā)射電磁波信號,而且它的輻射電磁波頻率范圍較廣(幾兆到幾千兆的頻率),其他電磁波信號(如無線電信號、手機信號等)對它沒有什么影響。雷達的干擾源主要是它自己發(fā)射電磁波信號時,一小部分信號會發(fā)射到空中,當遇到高壓電線、金屬鐵塔等物體時,會有一部分信號反射回來,被接收天線接收。因此雷達的主要干擾是上方的高壓線或鐵塔等物體。
面波儀:面波儀是采用彈性波的方法,因此它的干擾是振動信號,如汽車開過的聲音、周圍機械振動等,因此用面波儀時,周圍必須沒有振動聲音,甚至不能有人走動。
探地雷達和面波儀的特點和應用:
探地雷達:探地雷達采用的電磁波頻率較高,因此它的特點是分辨率高,對探測目標物的探測精度高,同時它的采集速度快,用于勘察時,基本上可以達到人步行的速度。
雷達解決的問題是確定分層和缺陷的水平位置及深度。
探地雷達的用途可以做地質分層、探測基巖面、水底形態(tài)探測、破碎帶探測、溶洞探測、管線探測、考古等。其探測范圍可以在0~100米范圍(根據(jù)介質不同而不同)。
它的局限性是不能探測含鹽高的介質(如海水)和含水高的粘土層。一般情況下,它的探測深度不會超過100米。
地震儀(面波儀一般都能做地震反射折射等,不僅僅是面波)采用的頻率范圍在1~2000Hz,它的頻率較低,因此它的探測精度不如雷達。而且由于它是用檢波器來接收彈性波,采集速度較慢,一般一天可以采集1千米左右,比雷達要慢很多。
用反射法時,如果用震動做震源,可以探測幾百米深;用折射法一般探測一百米以內;用面波法一般在三十米以內。
它的用途可以做地質分層、基巖面探測、大型溶洞探測等。
它的局限性是精度不如雷達,且采集速度較慢。
探地雷達和面波儀是兩種不同的物探方法,它們互相補充,互相驗證
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