探地雷达在古建无损探测中的应用研究

论文摘要

古代建筑是人类历史发展的见证,是一部活的实物历史。古建的保护对我们这样一个有着悠久历史文化的文明古国有着重要的意义。然而古建的探测工作需要在对古建不产生破坏作用的前提下进行探测,以探明其结构和潜在的隐患。探地雷达方法是利用高频脉冲电磁波来确定目标体内部物质分布规律的一种地球物理方法。它以其探测速度快、分辨率高、对探测对象无损害、可以得到连续成像信息等特点而被应用到古建的无损探测中来,成为古建保护工作前期调查的理想方法,为古建保护提供了科学依据,具有实际的应用价值和研究意义。本文结合登峰观星台探测实例,研究探地雷达在古建无损探测中的应用,通过数据处理和分析,指出了观星台的结构组成及其潜在的隐患。本文具体完成的工作和研究成果如下:1、依据探地雷达方法的原理及特点,研究探地雷达无损检测技术在古建应用中的各个环节,即数据采集、数据处理和资料解释。2、完成了登封观星台的现场数据采集、数据处理工作,优化了登封观星台数据处理的流程。3、以登封观星台为研究对象,对获得的雷达探测数据进行处理和分析,并确定其内部结构组成。4、综合分析登封观星台的探地雷达资料和内部结构情况,对可能存在的裂缝、空洞等隐患进行分析和识别,并总结了其在时间剖面上的特征,为今后的古建探测工作提供一定的依据。探地雷达技术能够更好的为古建保护工作提供可靠的科学依据。由于探地雷达本身所具有的特点,探地雷达技术必将在古建无损检测领域中发挥越来越重要的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 古建筑开展探地雷达技术的前提
• 1.3 研究内容和选题意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 选题意义
• 第二章 探地雷达理论基础
• 2.1 探地雷达介绍
• 2.1.1 探地雷达的发展史
• 2.1.2 探地雷达方法的特点
• 2.1.3 探地雷达的成像子系统
• 2.2 探地雷达的基本理论
• 2.2.1 麦克斯韦方程组
• 2.2.2 媒质本构关系
• 2.2.3 电磁波的特点
• 2.2.4 电磁波速与能量衰减特性
• 2.2.5 电磁波的反射与折射
• 2.2.6 地下介质的电磁性质
• 2.2.7 探地雷达的分辨率
• 第三章 数据采集及资料处理与解释
• 3.1 探地雷达的探测方式
• 3.1.1 数据采集方式
• 3.1.2 探地雷达的探测方法
• 3.1.3 探地雷达古建检测的参数选择和设置
• 3.2 探地雷达的资料处理
• 3.2.1 探地雷达数据中干扰波
• 3.2.2 探地雷达数据处理方法
• 3.2.3 登封观星台雷达数据的处理流程
• 3.3 探地雷达资料解释方法
• 3.3.1 探地雷达波组识别
• 3.3.2 反射层的拾取
• 3.3.3 时间剖面解释
• 第四章 探地雷达在古建探测中的应用实例
• 4.1 观星台概况
• 4.2 探地雷达数据采集
• 4.2.1 测线布置
• 4.2.2 仪器及参数设置
• 4.3 观星台台体结构分析
• 4.3.1 各层厚度方法的计算
• 4.3.2 墙体结构分析
• 4.4 观星台隐患分析
• 4.5 结论
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献