Descripción general del desarrollo
El uso de los principios del radar para explorar el terreno se propuso ya en 1910. En aquella época, los alemanes G. Leimbach y H. Lowy aclararon esta cuestión mediante patentes. En 1926, Hülsenbeck utilizó por primera vez la tecnología de pulsos para determinar la ubicación de cuerpos enterrados y señaló que esta tecnología era superior a los métodos sísmicos debido a la comprensión de la direccionalidad de la fuente de ondas. Sin embargo, dado que el medio subterráneo tiene características de atenuación de ondas electromagnéticas mucho más fuertes que el aire, y junto con la diversidad de condiciones del medio subterráneo, las características de propagación de las ondas en el suelo son mucho más complejas que en el aire. Por lo tanto, en los siguientes 60 años, la tecnología de pulsos, como método de detección, se utilizó principalmente en medios como el hielo y la sal con una absorción de onda débil. Por ejemplo, B.O. Steenson (1951) y S. Evans (1963) utilizaron el radar para medir el espesor de los glaciares y el hielo polar. Harrison obtuvo datos que penetraban entre 800 y 2200 m en el hielo antártico en 1970. L.T. . Estructura, R.R. Unterberger detecta el espesor de glaciares e icebergs, etc. Con la gran mejora de la relación señal-ruido de los instrumentos y la aplicación de tecnología de procesamiento de datos, la gama de aplicaciones prácticas del radar de penetración terrestre se ha ampliado rápidamente después del decenio de 1970, incluyendo: detección de canteras en zonas de piedra caliza, detección de agua dulce y desierto; áreas; detección geológica de ingeniería; detección de minas de carbón; estudio de eliminación de desechos radiactivos; y radar de suelo y pozo para mapeo de estructuras geológicas, estudio hidrogeológico, investigación de cavidades y grietas bajo cimientos y caminos, detección de objetos enterrados, presas, túneles, etc. Exploración de terraplenes, ruinas de tumbas antiguas, etc.
Con el rápido desarrollo de la tecnología microelectrónica, los actuales equipos de radar de penetración terrestre se están mejorando desde estructuras grandes y voluminosas hasta estructuras livianas adecuadas para uso en campo.
El desarrollo de instrumentos de radar de penetración terrestre en mi país comenzó a principios de la década de 1970 por el Instituto de Exploración Geofísica del Ministerio de Geología y Recursos Minerales, el Instituto de Investigación del Carbón del Ministerio del Carbón. Algunas universidades y otros departamentos de investigación han llevado a cabo el desarrollo de equipos de radar de penetración terrestre y trabajos de prueba de campo. En ese momento, se usaba una antena co-punto, se usaba un osciloscopio de alta frecuencia para mostrar el eco y se leía directamente la primera llegada de la reflexión o se fotografiaba la forma de onda. Por diversas razones, esta investigación no pudo utilizarse formalmente en la práctica. En la actualidad, la Oficina Sismológica Estatal, el departamento de estudios y diseño de energía hidroeléctrica, el departamento de carbón, el departamento de ferrocarriles, los departamentos pertinentes de la Comisión de Conservación del Agua del Río Amarillo, así como algunas unidades de estudios de ingeniería y algunas universidades han introducido sucesivamente instrumentos extranjeros, y la aplicación y Se ha promovido un gran desarrollo del trabajo de investigación teórica del radar de penetración terrestre.
Después de que la Universidad de Geociencias de China (Wuhan) introdujera equipos de radar de penetración terrestre procedentes de Canadá en 1990 utilizando un préstamo del Banco Mundial de la Comisión de Educación, llevó a cabo una serie de investigaciones positivas y negativas sobre datos teóricos y de radar con financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales para la investigación del rendimiento, así como trabajos de pruebas y estudios en sitios de ingeniería.
Las siguientes características técnicas del radar de penetración terrestre allanan el camino para la rápida expansión de sus campos de aplicación: ①El radar de penetración terrestre es una tecnología de detección geofísica no destructiva que se puede utilizar de forma segura en ciudades y construcción. Sitios en construcción. Para los equipos de radar portátiles, las condiciones del lugar de trabajo pueden ser arbitrarias, la adaptabilidad y la resistencia a la interferencia magnética son fuertes y pueden funcionar en diversos entornos ruidosos de la ciudad con poco impacto de la interferencia ambiental. ② Tiene una profundidad de detección y resolución satisfactorias en estudios geológicos de ingeniería. Algunos equipos también pueden proporcionar registros de sección en tiempo real y visualización de mapas con coordenadas bidimensionales en el sitio, y las imágenes son claras e intuitivas. ③ Los instrumentos portátiles son una recopilación y registro de datos brutos in situ totalmente digitales, y toda la recopilación, grabación, almacenamiento, procesamiento, visualización y gráficos digitales se controlan mediante una microcomputadora portátil de uso general. Totalmente alimentado por batería, bajo consumo de energía. El instrumento liviano se puede controlar y operar automáticamente. Solo 1 o 2 personas pueden trabajar en el sitio y la eficiencia del trabajo es alta. Por supuesto, debido al uso de una frecuencia operativa más alta, la atenuación de la energía de las ondas electromagnéticas en el subsuelo es mayor, por lo que bajo condiciones de alta conductividad y cobertura espesa, la profundidad de detección es limitada. Al igual que otros métodos de prospección geofísica, la correcta interpretación e interpretación de las imágenes de los radares de penetración terrestre siempre ha sido una tarea importante y compleja para los trabajadores de los radares de penetración terrestre.