7.3 雷达记录中波组与结构反射特征的叠加

在多层结构探查中，雷达探测记录中包含多层反射波。由于雷达子波有一定的宽度和衰减震相，这样当地层厚度较小时，反射波与子波互相叠加，变得难于识别。这就限制了雷达的垂相分辨能力。

假如雷达子波的持续时间为τ，那末，雷达垂向所能分辨的最小尺度为h，有如下关系：

h≧vτ/2

式中v为电磁波速。该式的含义是层厚中的双程走时应大于子波的持续时间。当时用小波变换时可以最大限度的压制子波，在反射信号起点形成一个窄脉冲，因而可以大大地提高垂向分辨率。目前小波变换技术在资料处理中已逐渐被采用，可以有效地解决多层反射与子波干扰的问题。

多层反射波与子波相叠加

7.4 雷达目标波相识别的三项基本要点

为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，需要坚实的理论基础和丰富的实践经验。雷达记录的判读也叫雷达记录的波相识别或波相分析，它是资料解释的基础。在此首先介绍波相分析的基本要点。

要点1：反射波的振幅与方向

从反射系数的菲涅耳（Fresnel）公式中可以看出两点，第一点，界面两侧介质的电磁学性质差异越大，反射波越强。从反射振幅上可以判定两侧介质的性质、属性；。第二点，波从介电常数小进入介电常数大的介质时，即从高速介质进入低速介质，从光疏进入光密介质时，反射系数为负，即反射波振幅反向。反之，从低速进入高速介质，反射波振幅与入射波同向。这是判定界面两侧介质性质与属性的又一条依据；如从空气中进入土层、混凝土反射振幅反向，折射波不反向。从混凝土后边的脱空区再反射回来时，反射波不反向，结果脱空区的反射与混凝土表面的反射方向正好相反。如果混凝土后边充满水，波从该界面反射也发生反向，与表面反射波同向，而且反射振幅较大。混凝土中的钢筋，波速近乎为零，反射自然反向，而且反射振幅特别强。因而，反射波的振幅和方向特征是雷达波判别最重要依据。

钢筋反射波的振幅与方向

要点2：反射波的频谱特性

不同介质有不同的结构特征，内部反射波的高、低频率特征明显不同，这可以作为区分不同物质界面的依据。如混凝土与岩层相比，比较均质，没有岩石内部结构复杂，因而围岩中内反射波明显，特别是高频波丰富。而混凝土内部反射波较少，只是有缺陷的地方有反射。又如，表面松散土电磁性质比较均匀，反射波较弱；强风化层中矿物按深度分化布，垂向电磁参数差异较大，呈现低频大振幅连续反射；其下的新鲜基岩中呈现高频弱振幅反射，从频率特性中可清楚地将各层分开。如围岩中的含水带也表现出低频高振幅的反射特征，易于识别。节理带、断裂带结构破碎，内部反射和闪射多，在相应走时位置表现为高频密纹反射。但由于破碎带的散射和吸收作用，从更远的部位反射回来的后续波能量变弱，信号表现为平静区。

反射波的频谱特性

要点3：反射波同向轴形态特征：

雷达记录资料中，同一连续界面的反射信号形成同相轴，依据同向轴的时间、形态、强弱、

方向反正等进行解释判断是地质解释最重要的基础。同向轴的形态与埋藏的物界面的形态并非完全一致，特别是边缘的反射效应，使得边缘形态有较大的差异。对于孤立的埋设物其反射的同向轴为

向下开口的抛物线，有限平板界面反射的同向轴中部为平板，两端为半支下开口抛物线。

7.5工程勘察中典型目标的波组特征识别 基岩波相特征形态

浅埋基岩起伏大，反射波强，断续特征明显，与空洞反射有类似之处，是高速体反射波，波相与地面波反向。基岩陷漏柱边界形态清楚，与岩层水平产状反射波形态形成明显对比。