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2024年6月28日发(作者：jquerymobileborder仙踪林)
第二讲 国内外地质雷达技术发展状况（历史与现状）
探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初，1904年，德国人Hulsmeyer首次将电磁
波信号应用与地下金属体的探测。1910年Leimback和Lowy以专利形式在1910年的专
利，他们用埋设在一组钻孔里的偶极子天线探测地下相对高的导电性质的区域，并正式提
出了探地雷达的概念。1926年Hulsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思
路，指出只要介电常数发生变化就会在交界面会产生电磁波反射，而且该方法易于实现，
优于地震方法[1,2]。但由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性，加之地下介质情
况的多样性，电磁波在地下的传播比空气中复杂的多，使得探地雷达技术和应用受到了很
多的限制，初期的探测仅限于对波吸收很弱的冰层厚度（1951，on，1963，
）和岩石和煤矿的调查（）等。随着电子技术的发展，直到70探地雷达
技术才重新得到人们的重视，同时美国阿波罗月球表面探测实验的需要，更加速了对探地
雷达技术的发展，其发展过程大体可分为三个阶段：
第一阶段，称为试验阶段，从20世纪70年代初期到70年代中期，在此期间美国，
日本、加拿大等国都在大力研究，英国、德国也相继发表了论文和研究报告，首家生产和
销售商用GPR的公司问世，即Rex Morey和Art Drake成立的美国地球物理测量系统公
司（GSSI），日本电器设备大学也研制出小功率的基带脉冲雷达系统。此期间探地雷达的
进展主要表现在，人们对地表附近偶极天线的辐射场以及电磁波与各种地质材料相互作用
的关系有了深刻的认识，但这些设备的探测精度、地下杂乱回波中目标体的识别、分别率
等方面依然存在许多问题。
第二阶段，也称为实用化阶段，从20世纪70年代中后其到80年代，在次期间技术
不段发展，美国、日本、加拿大等国相继推出定型的探地雷达系统，在国际市场，主要有
美国的地球物理探测设备公司（GSSI）的 SIR系统，日本应用地质株式社会（OYO）的
YL－R2地质雷达，英国的煤气公司的GP管道公司雷达，在70年代末，加拿大A－Cube
公司的Annan和Davis等人于1998年创建了探头及软件公司（SSI），针对SIR系统的局
限性以及野外实际探测的具体要求，在系统结构和探测方式上做了重大的改进，大胆采用
了微型计算机控制、数字信号处理以及光缆传输高新技术，发展成了EKKO Ground
Penetrating Radar系列产品，简称 EKKO GPR系列。瑞典地质公司（SGAB）也生产出
RAMAC钻孔雷达系统，此外，英国ERA公司、SPPSCAN公司，意大利IDS公司、瑞典
及丹麦也都在生产和研制各种不同型号的雷达。80年代全数字化的GPR问世，具有划时
代的意义，数字化GPR不仅提供了大量数据存储的解决方案，增强了实时和现场数据处理
的能力，为数据的深层次后处理带来方便，更重要的是GPR因此显露出更大的潜力，应用
领域得以向纵身拓展。
第三阶段，从上个世纪80年代至今，可称为完善和提高阶段。在此期间，GPR技术
突飞猛进，更多的国家开始关注探地雷达技术，出现了很多探地雷达的研究机构，如荷兰
的应用科学研究组织和代尔夫大学，法国_德国的Saint-Louis研究所（ISL），英国的DERA，
瑞典的FOA，娜威科技大学和地质研究所，比利时的RMA，南非的开普敦大学，澳大利
亚昆士兰大学，美国的林肯实验室和Lawrence Livermore国家实验室以及日本的一些研
究机构等等。同时，探地雷达也得到了地球物理和电子工程界的更多关注，对天线的改进、
信号的处理、地下目标的成像等方面提出了许多新的见解。GSSI公司在商业上取得了极大
的成功，并在1990年被OYO公司收购，Pulse Radar 公司、Panetradar 公司以及加拿
大的SSI公司也在此时迅速发展壮大。进入21世纪以后，探地雷达逐渐的象更多的领域拓
展，在矿产调查、考古、地质勘探、铁路、公路、水文、农业、环境工程、土木工程、市
政设施维护以及刑事勘察等各领域都有重要的应用，用以解决地质构造、场地勘察、线路
选择、工程质量检测、病害诊断、超前预报、垃圾填埋场环境污染研究等问题。
我国探地雷达的研制工作起步较晚，于上个世纪70年代中期，由煤炭科学研究总院
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