篇(1)

　　在目前的工程中，很多領(lǐng)域都應(yīng)用到了激光雷達(dá)測繪技術(shù)，并且取得的成果也是非常可觀的，為此下面文章就首先分析了激光雷達(dá)測繪技術(shù)相關(guān)概念，并對其原理或者種類進(jìn)行簡單介紹，并且同時也探究了這類測繪技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用，進(jìn)而也促進(jìn)了激光雷達(dá)測繪技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用推廣。

　　關(guān)鍵詞：工程測繪,激發(fā)雷達(dá)測繪技術(shù),應(yīng)用

　　近些年來，我國工程建筑、國防、航空等事業(yè)取得了巨大的突破，這些領(lǐng)域的工程項目對測繪精度的要求普遍較高，過去的測繪技術(shù)應(yīng)無法跟上時代發(fā)展，于是人們開始探索更加先進(jìn)的測繪技術(shù)，激光雷達(dá)測繪技術(shù)就是其中的典型代表，其優(yōu)勢在于高測繪效率和精確性，探究激光雷達(dá)測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用對于我國工程測繪行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

　　1激光雷達(dá)測繪技術(shù)概述

　　1.1激光雷達(dá)測繪技術(shù)的概念

　　激發(fā)雷達(dá)測繪技術(shù)即是指將電磁波信號發(fā)射向被測地點，對反射回來的信號進(jìn)行接收，將其與原信號進(jìn)行對比分析，以此掌握被測目標(biāo)的位置、高度、距離以及運動狀態(tài)等信息，從而達(dá)到對被測目標(biāo)進(jìn)行跟蹤或是勘測的目標(biāo)。和傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，激光雷達(dá)測繪技術(shù)可以同時獲得被測目標(biāo)的三維空間坐標(biāo)，將其和計算機技術(shù)綜合應(yīng)用可以即時構(gòu)建其數(shù)字模型系，大幅度提升工程測繪的效率、精確度。同時，激光雷達(dá)測繪技術(shù)還可以和虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，用于自然災(zāi)害的監(jiān)測和防控。此外，激光雷達(dá)測繪技術(shù)在工程建設(shè)、交通管理以及城市規(guī)劃等領(lǐng)域也有所涉及，可見其應(yīng)用范圍十分廣泛。

　　1.2激光雷達(dá)測繪技術(shù)的工作原理分析

　　激光雷達(dá)測繪技術(shù)在應(yīng)用的過程中是通過傳感器發(fā)射出高速傳播的激光束，之后利用接收器對地面或是物體反射后的信號進(jìn)行收集，轉(zhuǎn)化為電信號，同時記錄光束發(fā)射到接收之間的時間間隔，代入到公式R=c(光速)t(時間)/2中，就可以對激光器距離地面的垂直長度進(jìn)行明確。使用掃描儀向地表持續(xù)發(fā)射激光波束，并接收地表發(fā)射回來的激光束，結(jié)合飛行器飛行的方向?qū)�激光發(fā)射束的具體位置和形態(tài)進(jìn)行記錄，最后通過一定的計算獲得具體空間位置。

　　1.3激光雷達(dá)測繪技術(shù)的具體分類

　　一般情況下，可以將激光雷達(dá)測繪技術(shù)具體分成兩類，分別是地面三維激光掃描技術(shù)和機載雷達(dá)掃描技術(shù)。地面三維激光掃描技術(shù)需要使用到的工具包括掃描儀、數(shù)碼相機以及定位系統(tǒng)，具體工程程序為對被測物體進(jìn)行的掃描拍攝，之后利用三維數(shù)字系統(tǒng)對獲得的影像資料和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。機載雷達(dá)掃描技術(shù)需要使用的工具主要包括高精度激光儀器、定位設(shè)備以及數(shù)碼相機，其優(yōu)勢在于可以進(jìn)行同步測量，支持遠(yuǎn)距離測量。

　　2激光雷達(dá)測繪技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用分析

　　2.1激光雷達(dá)測繪技術(shù)在基礎(chǔ)測繪中的應(yīng)用

　　工程基礎(chǔ)測繪即是對測繪對象的基本信息進(jìn)行全面完整的采集整理，這一階段工作的主要內(nèi)容包括地圖測制、數(shù)字影像資料收集等。在工程測繪工作中，數(shù)字?jǐn)z影測量是一項復(fù)雜性較高的工作，為了避免出現(xiàn)錯誤，必須設(shè)計完善的測量程序，并結(jié)合工程線長實際情況對測量線路進(jìn)行合理的安排。

　　采用激光雷達(dá)測繪技術(shù)，可以實現(xiàn)地面三維坐標(biāo)數(shù)字化表示，大幅度提升三維坐標(biāo)定位的精確性。同時，數(shù)字三維坐標(biāo)方式的應(yīng)用降低了數(shù)字正射影像生產(chǎn)的難度，有效地節(jié)省了生產(chǎn)成本。此外，采用激光雷達(dá)測繪技術(shù)可以強化物體三維信息的直觀性，促進(jìn)基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)的可靠性，為工程后續(xù)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　2.2激光雷達(dá)測繪技術(shù)應(yīng)用礦山測繪

　　當(dāng)前階段，我國社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求量持續(xù)提升，礦山的大規(guī)模開發(fā)對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，同時也加重了資源枯竭問題，因此在構(gòu)件數(shù)字礦山的過程中，如何實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展將是需要重點考慮的一個方面。

　　為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和數(shù)字礦山構(gòu)建的完美融合，應(yīng)該將激光雷達(dá)測繪技術(shù)引入其中，對礦山所在地區(qū)的地面信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面高效的采集，以此為依據(jù)構(gòu)建三維虛擬地面模型，選擇最合適的區(qū)域，重建建筑物的數(shù)字模型。通過具體應(yīng)用實踐來看，激光雷達(dá)測繪技術(shù)在數(shù)字礦山構(gòu)建中的應(yīng)用可以強化礦山信息的可靠性，提高礦山經(jīng)濟(jì)狀況以及生態(tài)環(huán)境評價的科學(xué)性和真實性，為自然災(zāi)害的防控提供翔實可靠的依據(jù)。

　　2.3激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于森林業(yè)

　　目前，林業(yè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)的重要組成部分之一，原因之一就是為了順應(yīng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和資源可持續(xù)發(fā)展的要求。在林業(yè)發(fā)展的過程中，林業(yè)調(diào)查工作是十分重要的一個環(huán)節(jié)，這項工作的精確度和詳細(xì)度要求都出現(xiàn)了大幅度的提高，將激光雷達(dá)測繪技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域，可以對森林覆蓋區(qū)域的地形進(jìn)行準(zhǔn)確的測繪，同時記錄森林樹木的高度值等數(shù)據(jù)，為樹木相關(guān)信息的計算掌握提供科學(xué)依據(jù)。

　　2.4激光雷達(dá)測繪技術(shù)應(yīng)用于電力傳輸管道和管道線路測繪

　　在電力傳輸和管道線路測繪工作中，常用的激光雷達(dá)測繪技術(shù)為機載雷達(dá)掃描技術(shù)，由于激光雷達(dá)系統(tǒng)處于空中，如此就可以最大限度地突破不利地理環(huán)境因素的影響。在具體應(yīng)用的過程中，直升機只需沿著電力傳輸與管道傳輸?shù)淖呃葟念^至尾飛行就可以完成測繪工作，操作相對簡單。同時，還可以根據(jù)測繪工作的實際需要對直升機飛行的高度和速度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此獲得更加高質(zhì)量的測繪數(shù)據(jù)。此外，在具體測繪工作中，還可以在激光雷達(dá)應(yīng)用平臺上設(shè)置錄像機和數(shù)字相機等設(shè)備，在測繪的同時對電力傳輸線路進(jìn)行檢查維護(hù)，實現(xiàn)了兩項工作的完美結(jié)合。

　　2.5激光雷達(dá)測繪技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)

　　在信息時代的大背景下，數(shù)字城市已經(jīng)成為城市現(xiàn)代化建設(shè)的新目標(biāo)，在具體實施的過程中，空間信息的確定至關(guān)重要，它是數(shù)字城市平臺建設(shè)和框架構(gòu)建不可缺少的信息數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)信息很難滿足數(shù)字城市建設(shè)對數(shù)據(jù)精度的要求。在這樣的情況下，可以將激光雷達(dá)的垂技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域，不僅可以獲得數(shù)字城市構(gòu)建必需的空間信息，同時還可以提供高分辨率和高精確度的數(shù)字正射影像。

　　在數(shù)字城市建設(shè)的過程中，需要構(gòu)建一個覆蓋整個城市的虛擬化管理平臺，城市三維模型則是該平臺的基礎(chǔ)，為了實現(xiàn)對城市的完美再現(xiàn)，城市三維模型必須具備真實、高精度以及可測量等特征，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)很容易受到外部環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致空間信息的精確度出現(xiàn)問題。而激光雷達(dá)測繪技術(shù)則是通過激光對建筑物進(jìn)行多方位掃描，不僅效率高，精度也能夠得到保障。將激光雷達(dá)測繪技術(shù)和相關(guān)軟件綜合應(yīng)用可以對云數(shù)據(jù)進(jìn)行模型構(gòu)件映射，以此實現(xiàn)城市三維模型的快速構(gòu)建。

　　結(jié)語

　　綜上所述，相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，激光雷達(dá)測繪技術(shù)具有高效率、高精確度以及應(yīng)用范圍廣等多方面的優(yōu)勢。本文簡要闡述了激光雷達(dá)測繪技術(shù)的具體工作原理，在此基礎(chǔ)上從基礎(chǔ)測繪、礦山測繪、森林調(diào)查、數(shù)字城市建設(shè)以及管道線路測繪等方面對該技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以為技術(shù)的推廣應(yīng)用提供一定的幫助。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　推薦期刊：鐵道建筑作為鐵道專業(yè)技術(shù)刊物，刊發(fā)的文章報道的是鐵路工程專業(yè)領(lǐng)域的科研成果及國內(nèi)外科技信息。跟蹤世界鐵道建筑的最新發(fā)展動態(tài)。

篇(2)

　　隨著人們出行越來越便利，空中交通運輸迎來了飛速發(fā)展，從安全的角度出發(fā)，對于低空空域的監(jiān)管作用就顯得很是重要，因此也受到了國家的高度重視。為此下面文章主要從雷達(dá)、通信和導(dǎo)航技術(shù)作為出發(fā)點，講解了低空空域監(jiān)管中的兩種方法和三種技術(shù)的應(yīng)用，并對我國低空空域的管理狀況提出相應(yīng)的對策和建議。

　　【關(guān)鍵詞】雷達(dá),通信,導(dǎo)航,低空空域,監(jiān)管

　　1雷達(dá)監(jiān)控

　　利用雷達(dá)來進(jìn)行探測的手段就是雷達(dá)監(jiān)控。雷達(dá)監(jiān)控對于低空空域監(jiān)管效果顯著，具有很廣闊的發(fā)展前景。雷達(dá)監(jiān)控主要分為一次雷達(dá)監(jiān)控和二次雷達(dá)監(jiān)控。

　　1.1一次雷達(dá)監(jiān)控

　　一次雷達(dá)監(jiān)控是通過降低天線波瓣和副瓣，控制地面的雜質(zhì)波和提高低速目標(biāo)檢波等方法，加強雷達(dá)對空中低空空域飛行器的探測和監(jiān)控能力。該系統(tǒng)具有架設(shè)方便且工作性能較強的優(yōu)勢，但是一次雷達(dá)監(jiān)控信號的接受和顯示主要靠無線電脈沖來實現(xiàn)，在監(jiān)控顯示器上接收的信號只顯示一個亮點，沒有其他數(shù)據(jù)。與二次雷達(dá)監(jiān)控相比，一次雷達(dá)監(jiān)控存在被監(jiān)控的飛行器在顯示器上沒有相應(yīng)的識別碼和信息數(shù)據(jù)等缺點，并且對于天氣因素和外界雜波的抗干擾能力較差，穩(wěn)定性低。

　　1.2二次雷達(dá)監(jiān)控

　　二次雷達(dá)監(jiān)控是通過地面雷達(dá)和飛行器上機載雷達(dá)的相互配合，更有利于對低空空域飛行器的監(jiān)控。二次雷達(dá)監(jiān)控會周期性的向空中飛行器的機載雷達(dá)發(fā)射詢問信號，當(dāng)空中飛行器機載雷達(dá)收到信號后會自行針對收到的信號進(jìn)行回復(fù)并發(fā)出應(yīng)答信號。

　　應(yīng)答信號包括該飛行器的識別碼、高度信息以及一些特殊的代碼信息。雜波和天氣因素對二次雷達(dá)監(jiān)控的影響較小，因此能夠遠(yuǎn)距離精準(zhǔn)的對飛行器進(jìn)行監(jiān)控，保證飛行器的飛行安全，縮小飛行的間隔，釋放低空空域的有效空間。但是二次雷達(dá)監(jiān)控檢測在目標(biāo)過多時，容易出現(xiàn)目標(biāo)重疊現(xiàn)象，影響更新的速度。二次雷達(dá)的所需要的工作時間長，成本很高。

　　2自動相關(guān)監(jiān)控

　　2.1GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)

　　GNSS系統(tǒng)與傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)相比較，具有高度精準(zhǔn)的導(dǎo)航引導(dǎo)，為飛行器提供更加完善的服務(wù)。第一代GNSS系統(tǒng)是在GPS和GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星星座的基礎(chǔ)上建立的，第一代GNSS系統(tǒng)在導(dǎo)航的精確度和信息的準(zhǔn)確性上稍有不足，技術(shù)人員經(jīng)過對星基增強系統(tǒng)和地基增強系統(tǒng)的性能進(jìn)行改進(jìn)，對第一代GNSS系統(tǒng)的性能進(jìn)行了加強。

　　2.2ADS-B數(shù)據(jù)鏈

　　ADS-B屬于自動監(jiān)控系統(tǒng)的一種，指的是廣播信息工作的系統(tǒng)。它包含了自動相關(guān)監(jiān)控、機載防撞系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的優(yōu)勢，是航空領(lǐng)域監(jiān)視技術(shù)發(fā)展的未來。ADS-B技術(shù)主要通過地空之間數(shù)據(jù)的傳輸和接收，其模式數(shù)據(jù)主要有三種：

　　(1)UAT模式。UAT模式是美國研制的可以用于多種用途的地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，同時具備支持ADS-B自動監(jiān)控系統(tǒng)和ATN功能。系統(tǒng)所需求的設(shè)備要求比較簡單，成本要求低，功能能夠滿足大部分機場的應(yīng)用。

　　(2)1090ES模式。1090ES模式的信息傳輸手段為PPM信息編碼，對應(yīng)飛行器的應(yīng)答編碼為1090MHz，能夠提供大約1Mbps數(shù)據(jù)傳輸。對于一些大型的商業(yè)航班只需要對飛行器原有的S模式升級為1090ES模式，這種模式系統(tǒng)在大型客機和商業(yè)航班中應(yīng)用廣泛。

　　(3)VDL-4模式。VDL-4模式的設(shè)計主要針對ADS-B系統(tǒng)開發(fā)利用，監(jiān)控手段利用自組織式分復(fù)用多路方式，其性能和實用性在于將兩種系統(tǒng)TIS-B和FIS-B系統(tǒng)考慮在內(nèi)的通訊模式，VDL-4模式分為地面部分和機載部分。以上三種模式中，UAT模式主要為ADS-B系統(tǒng)服務(wù)，地面和機載系統(tǒng)都是應(yīng)用978MHz進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸;1090ES模式是應(yīng)用于全球通用的ADS-B系統(tǒng);VDL-4系統(tǒng)目前在我國應(yīng)用很少，主要在歐洲地區(qū)進(jìn)行使用，沒有全球普及。

　　3我國低空空域管理狀況

　　我國目前低空空域管理主要分為管制空域、監(jiān)視空域和報告空域三種管理。管制空域需要飛行人員提前向管制部門進(jìn)行申請，飛行受航管部分指揮;監(jiān)視空域只需要飛行人員進(jìn)行報備，要求能夠在雷達(dá)上清楚顯示并隨時和監(jiān)管部門溝通;報告空域一般為自由飛行區(qū)域。

　　4低空空域管理的對策和建議

　　4.1合理劃分空域

　　經(jīng)過近些年對發(fā)達(dá)國家的學(xué)習(xí)，從合理、充分、有效的方面考慮充分利用低空空域。但考慮到我國飛行安全、飛行管制的能力以及相應(yīng)通訊、導(dǎo)航、雷達(dá)建設(shè)和周圍環(huán)境的保護(hù)，應(yīng)該合理規(guī)劃機場分布，根據(jù)國家安全的需要對低空空域采取不同的管理方式。

　　4.2完善低空空域管理辦法

　　建立合理的低空空域法律法規(guī)，是對低空空域管理的有效方法。要以保證我國低空空域安全和低空空域利用率為前提，嚴(yán)格遵守《中華人民共和國飛行基本規(guī)則》和《通用航空飛行管制條例》，但是這兩部法規(guī)都缺少對低空空域和低空飛行的細(xì)節(jié)規(guī)范，因此我國需要建立一套完整的低空空域管理標(biāo)準(zhǔn)，用于我國低空空域航空管理。

　　制定的管理標(biāo)準(zhǔn)要適應(yīng)我國的國情，通過借鑒國外發(fā)達(dá)國家低空空域的管理辦法，并結(jié)合我國的低空空域用戶的實際情況和現(xiàn)有的民航法律法規(guī)。同時還應(yīng)加強對低空空域?qū)�業(yè)人員的培訓(xùn)，完善低空空域的申請和報備方案，制定違反低空空域管理處罰的制度等幾個方面逐步建立低空空域管理體系。

　　4.3提高空管和低空飛行配套

　　我國低空空域管理人員要時刻監(jiān)視低空空域的飛行動態(tài)，對我國低空空域領(lǐng)空的安全進(jìn)行保障。通過現(xiàn)代化新型技術(shù)實現(xiàn)我國低空空域系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，同時整合現(xiàn)有的資源進(jìn)行資源共享，提高低空空域系統(tǒng)信息水平，為我國建立合理的低空空域管理系統(tǒng)。

　　低空空域管理人員要利用衛(wèi)星等通信手段時刻監(jiān)控航空機載GPS傳回的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)參數(shù)建立低空空域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管模型。還要加強對機載設(shè)備和地面保障配套設(shè)備的建設(shè)。最后建立低空空域飛行服務(wù)站，將低空空域管制人員機構(gòu)、低空服務(wù)管制人員機構(gòu)、飛行相關(guān)人員管制機構(gòu)進(jìn)行計算機資料聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息的共享。

　　4.4明確管理職責(zé)，簡化審批程序

　　由于不同時期對低空空域管理職責(zé)的劃分不同，低空空域的基本管理一般由中國民用航空局負(fù)責(zé)，但是一旦有特殊情況發(fā)生，中國人民解放軍有權(quán)對低空空域進(jìn)行軍事管理。根據(jù)發(fā)生的具體情況，時刻明確相關(guān)單位部門對低空空域的管理和對空域的使用流程，及時對航空信息和低空空域的使用情況進(jìn)行公告發(fā)布。利用目前的先進(jìn)手段，應(yīng)該簡化申報手續(xù)，縮短申報時間，進(jìn)一步提高低空空域管理方式和服務(wù)效率。

　　5結(jié)語

　　本文主要介紹了低空空域監(jiān)控系統(tǒng)的兩種常用方式和三種主要技術(shù)的應(yīng)用。其中雷達(dá)監(jiān)控技術(shù)主要應(yīng)用于雷達(dá)監(jiān)視方法中，自動相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)在民航和通信手段上應(yīng)用的比較廣泛，三種主要技術(shù)之間相互補充，能夠保證良好的監(jiān)控效果，才能在低空空域監(jiān)管中發(fā)揮這重要作用。

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　　通信方向期刊推薦：《信息通信技術(shù)》本刊發(fā)行面向國內(nèi)外信息通信技術(shù)管理機構(gòu)、運營服務(wù)企業(yè)、制造企業(yè)、大專院校以及科研院所的學(xué)者、專家、教授、管理者，亦面向信息通信技術(shù)領(lǐng)域高新技術(shù)企業(yè)的一線工程、技術(shù)和管理人員。

篇(3)

　　摘要：全國城市道路塌陷事故頻出對城市居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大的威脅和影響。因此，有必要發(fā)展一種快速、方便、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的方法來檢測和評價城市道路下方土體情況，及時排除城市道路塌陷的隱患危害，保障基礎(chǔ)設(shè)施的良好運行，更好地為社會提供安全保障服務(wù)。目前，地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)是最合適的技術(shù)方法，特別在人口密集的大中型城市，利用探地雷達(dá)進(jìn)行城市道路塌陷災(zāi)害的探測和評估的方法已經(jīng)被頻繁使用，但仍然需要不斷創(chuàng)新、改進(jìn)和完善，相信未來地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)將在城市道路安全隱患排查中發(fā)揮更大的作用。

　　關(guān)鍵詞：探地雷達(dá);城市道路;地下空洞塌陷;創(chuàng)新

　　1城市道路地下空洞塌陷問題及影響因素

　　城市道路坍塌的原因是多種多樣的，但近年來，隨著城市的飛速發(fā)展和周邊環(huán)境的不斷擴(kuò)張，目前城市道路坍塌事故發(fā)生頻率越來越高，已經(jīng)具有一定的普遍性。從理論上講，城市路面塌陷的原因可以歸納為以下幾個方面。(1)自然地質(zhì)環(huán)境因素。主要原因是城市道路塌陷引起的自然地質(zhì)條件，如巖溶塌陷引起的巖石或地下水變化或道路塌陷引起的地質(zhì)活動;(2)人類的活動所導(dǎo)致的路面坍塌。例如，人類過度開采地下水會導(dǎo)致路面塌陷;開采后遺留在礦區(qū)的采空區(qū)容易導(dǎo)致路面塌陷。(3)和人類的活動有關(guān)系。也就是說，城市道路建設(shè)項目的實施，如地鐵、地下設(shè)施和城市建設(shè)項目的實施，導(dǎo)致原有的地下室層被破壞，城市道路表面坍塌。(4)城市地下各種管道的運行不正常。例如，城市地下液體輸送管道破裂也會導(dǎo)致路面塌陷。比如，城市地下水管破裂，會造成路基土被水沖刷和腐蝕，久而久之，它又會回流，造成土壤顆粒被自來水沖走，最終導(dǎo)致道路坍塌。

　　探測技術(shù)論文投稿刊物：《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》雜志2011年哈爾濱市創(chuàng)刊發(fā)行，征稿刊發(fā)具有一定學(xué)術(shù)和應(yīng)用價值的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和反映各學(xué)科、各領(lǐng)域的新成果、新工藝、新產(chǎn)品等方面的論述文章。

　　2探地雷達(dá)測試原理

　　通孔穿透雷達(dá)(GPR)可以將特定波長的高頻電磁波傳輸?shù)降孛妫�使其通過均勻的地層介質(zhì)，實現(xiàn)穩(wěn)定的傳播。高頻電磁波不能直接穿過，會產(chǎn)生反射和透射。通過對軟件和硬件的分析，可以對不同的波形進(jìn)行分析和處理，確定路面結(jié)構(gòu)層的厚度、地下隱藏物的位置和幾何尺寸、新的市政道路的質(zhì)量控制和檢測。高速、高精度、無結(jié)構(gòu)損傷的聲穿透雷達(dá)在公路建設(shè)和維修中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　3探地雷達(dá)目標(biāo)識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　通過研究和分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)目標(biāo)識別方法都是針對常規(guī)目標(biāo)(如地雷和管道)進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)的。相對而言，關(guān)于城市道路地下空洞的檢測與識別的文獻(xiàn)較少。許多研究方法對地雷目標(biāo)的檢測和分類都有很好的效果。然而，在地下隧道目標(biāo)的探測和識別中的應(yīng)用并不一定是有效的。從理論上講，地下洞室的探測率和識別率低有兩個原因。

　　3.1實驗數(shù)據(jù)的積累較為困難，大量實驗的開展難以進(jìn)行

　　根據(jù)研究，產(chǎn)生道路下方土體病害的原因非常復(fù)雜，構(gòu)成坍塌威脅的空洞直徑大小不均，通過無損檢測的方法對實際路面的影響程度很難判斷，需要大量的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗積累。在實驗中制作這樣的空靶既費時又費力，而且設(shè)定的靶一般形狀規(guī)則，不具有普遍性和代表性。在目標(biāo)識別實驗中，為了得到可靠的識別結(jié)果，需要研究人員對大量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

　　3.2特征提取方法有待研究

　　空洞目標(biāo)信號特征描述中最重要且不可克服的難點是，地下空洞的形成復(fù)雜且形式多樣，不能用一個或多個特征來描述空洞目標(biāo)的目標(biāo)反射特征。不同的空心物體可能有不同的形狀，其中的介質(zhì)也可能不同，因為它可能充滿空氣，也可能一半是空氣，一半是水。因此，即使相同的特征在不同的中空物體之間是不同的，也難以獲得特征的一般描述。

　　4工作方法技術(shù)

　　4.1探測方法

　　探地雷達(dá)(GPR)以寬帶短脈沖的形式通過發(fā)射天線將高頻電磁波發(fā)射到地面，然后通過具有不同電特性的地下層返回地面。根據(jù)回波振幅、波形和頻率的運動學(xué)和動力學(xué)特性，推導(dǎo)出地下目標(biāo)的結(jié)構(gòu)和物理特性。目前，常用的GPR測量方法包括反射剖面法，一般中心法和廣角法。電磁波在檢測介質(zhì)中的傳播速度是使用公共中心法和廣角法來計算的。GPR的發(fā)射天線和接收天線沿測量線同步移動，并保持一定距離以收集數(shù)據(jù)。

　　4.2使用天線的頻率、參數(shù)設(shè)定和水平的分辨能力

　　采用100MHz天線時，路基中層分辨率約為1.5米，深度為1米時，路基中層分辨率在2米左右，分辨率小于2米，提高了400兆赫天線的水平分辨率。采用100MHz和200MHz天線時，參數(shù)設(shè)定為采樣時窗80ns和160ns、采樣點數(shù)512和1024，一般可以滿足檢測要求，探測到路面以下約5米內(nèi)的范圍。

　　4.3雷達(dá)高速探測與跟蹤定位技術(shù)結(jié)合使用

　　以往采用的標(biāo)記和卷尺定位方法已不能用于高速檢測。高速檢測需要與實時GPS相結(jié)合，保證坐標(biāo)異常點的快速定位，同時實時探測離群點還可以在大比例尺地圖上進(jìn)行初步的干擾因素分析，有效地減少了工作量，保證了快速分析和評價。

　　4.4資料處理及解釋

　　雷達(dá)圖像通常是由脈沖反射波的波形記錄,和探地雷達(dá)的探測曲線顯示的波形或灰度。因為地下介質(zhì)相當(dāng)于一個復(fù)雜的濾波器，所以當(dāng)脈沖到達(dá)接收天線時，由于吸收波的程度不同以及介質(zhì)的不均勻性，脈沖的幅度將減小，其波形與原始波形不同。另外，不同水平的隨機噪聲和干擾也會影響測量數(shù)據(jù)。因此，需要對接收到的信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚�以提高�?shù)據(jù)的信噪比，為進(jìn)一步的分析和解釋提供清晰的圖像。探地雷達(dá)的資料處理過程:①對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一維濾波，消除直流漂移;②求直達(dá)波和運動起始時間的靜校正;③控制增益處理，將深部信號放大;④采用二維濾波器提取平均軌跡，去除圖像的水平部分;⑤對高頻和低頻信號進(jìn)行一維濾波;⑥二維濾波，移動平均抑制噪聲，使圖像更加平滑。

　　圖像解釋是異常識別和經(jīng)驗積累的過程。根據(jù)過去的工程實踐中獲得的實際結(jié)果，可以獲得基于GPR圖像的前向結(jié)果的解釋。通過獲取高質(zhì)量的雷達(dá)圖像并正確識別異常，可以獲得可靠，準(zhǔn)確的地質(zhì)解釋結(jié)果。

　　5城市道路探地雷達(dá)檢測注意事項

　　5.1確定底界面的回波

　　在使用探地雷達(dá)探測市政道路前，通過提取同一界面的波信號源來確定底部界面的回波。目前由于技術(shù)水平的限制，無法將反射波與路基界面區(qū)分開。區(qū)分檢測波和干擾波，采取技術(shù)措施抑制或發(fā)現(xiàn)干擾波是必要的，但前提是準(zhǔn)確地確定底界面的回波信號。在檢測過程中，我們通過檢測圖像找到道路結(jié)構(gòu)最厚的位置，并進(jìn)行對比分析。也可以通過分析檢測波形來確定，或者通過鉆孔來確定最厚的位置。

　　5.2確定電磁波的實際傳播時間

　　準(zhǔn)確地確定底界面回波時間，需要確定電磁波在市政道路結(jié)構(gòu)中的傳播時間。同時，為了準(zhǔn)確地確定每一結(jié)構(gòu)層的厚度，需要判斷每一結(jié)構(gòu)層的位置，準(zhǔn)確地確定每一結(jié)構(gòu)層的厚度。

　　5.3標(biāo)定路面的介電常數(shù)

　　為了提高市政路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測的準(zhǔn)確性，在測量前對路面介電常數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。路面介電常數(shù)受路面組成材料、施工環(huán)境、施工工藝、路面結(jié)構(gòu)層密實度等因素的影響。另外，對于不同的檢測點，介電常數(shù)也會有所不同。確定路面檢測點后，要做好標(biāo)定，鉆孔取樣做對比實驗，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　6結(jié)語

　　傳統(tǒng)的檢測方法效率低、操作難度大、成本高且無法滿足目前城市道路安全隱患排查的要求，采取一種高效、操作便利、破壞性小、有一定經(jīng)濟(jì)性的檢測方法勢在必行，這使得探地雷達(dá)成為城市道路災(zāi)害檢測的首選技術(shù)。然而，在實際探測空洞目標(biāo)時，探地雷達(dá)資料的解釋和解釋結(jié)果其準(zhǔn)確度常常依賴于技術(shù)人員的經(jīng)驗水平，因經(jīng)驗不足而產(chǎn)生的誤判也時常發(fā)生。因此，對探地雷達(dá)目標(biāo)檢測和識別方法的研究具有十分重要的意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]林芳輩.市政道路無損檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，4(15)：107.

　　作者：邵佳琳陳佳悅

篇(4)

　　摘要：近年來，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力電纜在各類配電網(wǎng)中的應(yīng)用比例大幅增加，電纜輸電已成為配電網(wǎng)中的主要電能傳輸途徑。由于電力電纜常年埋設(shè)于地下，在電網(wǎng)發(fā)展過程中對地下電纜網(wǎng)絡(luò)的改造較大，相關(guān)資料出現(xiàn)部分遺失或未及時更新，導(dǎo)致在出現(xiàn)電纜故障及日常檢修時無法實現(xiàn)對電纜的精確識別與定位。本文以，探地霄達(dá)法為基礎(chǔ)，分析了地下帶電電纜在其周圍齒間輻射的電磁場的特性，研究了在外界電磁波輻射下地下不同屬性介質(zhì)對電磁波的反射特點，以期實現(xiàn)對地下電纜的精確探測與準(zhǔn)確識別，對維護(hù)電纜的安全運行具有實際意義。

　　關(guān)鍵詞：地下電纜;探地雷達(dá);圖像特征;識別技術(shù);分析

　　1探地雷達(dá)檢測原理

　　探地方法雷達(dá)探測是一種利用寬帶高頻無線電磁波發(fā)射信號實地探測常用方法。它主要屬于一種運用電磁波的感應(yīng)信號對地底層傳輸時的電磁波的路徑變化來進(jìn)行檢測的技術(shù)，同時可以說是根據(jù)電磁雷達(dá)探測信號在地下介質(zhì)中運動傳輸?shù)奈⒉�路徑運動變化對地下運動介質(zhì)物體進(jìn)行運動探測[1]。

　　電力論文范例：電力電纜的故障檢測技術(shù)分析

　　雷達(dá)探測工作方法原理及其應(yīng)用探測工作方法概述如下：探地雷達(dá)根據(jù)利用電磁波發(fā)射感應(yīng)信號在地下快速傳輸?shù)倪\動力學(xué)原理進(jìn)行運行的。發(fā)射器的天線將高頻的無線電磁波以高頻寬帶短波和脈沖波的形式直接送入地下，當(dāng)?shù)叵鹿腆w介質(zhì)間仍然存在強的電性阻抗差異時，這樣的電性阻抗差異將自動變成了電性阻抗強的平面，電磁波發(fā)射感應(yīng)信息這種電性組阻抗強平面的時候就可能會自動出現(xiàn)很強的無線雜波信號，同時接收器的天線把反射信號送入至備用的專用電腦且依據(jù)系統(tǒng)設(shè)置計算數(shù)據(jù)進(jìn)行分析存儲，再根據(jù)這種專用電腦軟件對無無線雷達(dá)感應(yīng)信號接受器受到的無線反射雜波信號數(shù)據(jù)來分析，摒除一些原本沒用的無線雜波信號及其干擾信號，最后利用對探測的目標(biāo)真實的反射信號進(jìn)行處理能夠起到對地面下方介質(zhì)的直接探測的作用。

　　2常用圖像判別法

　　2.1直接解釋

　　直接解釋法就是指對雷達(dá)的探測原始材料進(jìn)行如放大濾波之類的預(yù)處理，隨后根據(jù)資料的基本特征例如相位和反射強度等內(nèi)容，結(jié)合鉆探的資料進(jìn)行佐證，進(jìn)而進(jìn)行定量定性解釋。這一方式實際應(yīng)用的過程中，獲取的資料相對更加形象直觀，因而可以有效的分析地質(zhì)環(huán)境單一或者介質(zhì)層面十分明顯的地質(zhì)異常體。但是這一技術(shù)實際應(yīng)用的過程中，如果是在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下，就很容易出現(xiàn)資料特征復(fù)雜的問題，進(jìn)而導(dǎo)致資料存在多解性。與此同時，這一方式的應(yīng)用對于相關(guān)工作人員的經(jīng)驗水平以及資料的精確性有著很高的要求和依賴性，復(fù)雜的條件下進(jìn)行探測的話，不同的人經(jīng)常會得出不同的結(jié)論，這樣的主觀性也限制了解釋結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　2.2間接解釋

　　間接解釋方法相對直接解釋方法來說，是使用數(shù)學(xué)物理的方法，深入的分析雷達(dá)探測資料的結(jié)構(gòu)和資料，進(jìn)而找出能夠充分體驗出差異的參數(shù)和特征，進(jìn)而在目標(biāo)識別中作為有力的依據(jù)。資料解釋的過程中，抑郁是能夠充分的反映出目標(biāo)屬性的相關(guān)參數(shù)內(nèi)容，這一解釋方法可以有效的解決直接解釋方法應(yīng)用時的多解性和主觀性問題，針對環(huán)境復(fù)雜條件下的判別和勘測有著直觀的應(yīng)用效果。但是這也僅僅停留在理論層面，實際應(yīng)用的過程中周圍的環(huán)境有著多邊性，因而也需要根據(jù)條件的不同找出更加合適的分析方式。綜合來看，地下的探測目標(biāo)有著十分復(fù)雜的特性，實際進(jìn)行解釋的過程中局限性十分顯著，主流解釋都存在了特定的條件。而要有效的提高資料解決的可靠性，還是需要結(jié)合鉆探工作和物探工作，綜合進(jìn)行解釋，進(jìn)而盡量降低探測資料解釋的不確定性。

　　3地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用對策

　　3.1完善技術(shù)方案及技術(shù)準(zhǔn)備

　　從客觀的角度來看，地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)�固有探測工作的不足，開展妥善的彌補，在相關(guān)工作的安排上，基本不會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)，很多工作的前進(jìn)，都能夠由此來創(chuàng)造出較高的價值，未來的發(fā)展空間是比較大的。日后，應(yīng)繼續(xù)在地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)方面，進(jìn)行體系上的不斷完善，從而在系列問題的處置過程中，按照正確的理念和標(biāo)準(zhǔn)來完善。第一，地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，需要對不同的內(nèi)容，開展合理化的安排。例如，技術(shù)設(shè)備的選購，以及技術(shù)團(tuán)隊的組建，包括技術(shù)方案的設(shè)定，都要對客觀上的限制性條件，開展深入的把握，這樣才能在各項不足的解決上，不斷的取得更好的成績。第二，地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的實施，還要在特殊問題的處置上，選用正確的理念和標(biāo)準(zhǔn)來完成，尤其是對技術(shù)的創(chuàng)新力度，應(yīng)做出大幅度的提升，推動地方的工作水平進(jìn)步。

　　3.2加強探測質(zhì)量的把控

　　就地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)本身而言，其在實施的層面上，必須對具體工作開展差異性的對待，不能總是按照固定的思路和方法來完成，這樣不僅無法取得預(yù)期效果，還會在很多工作的實施過程中，造成非常嚴(yán)峻的缺失和疏漏。探測質(zhì)量的鞏固，直接關(guān)系到未來的綜合發(fā)展，而且在系列不足的彌補上，將會產(chǎn)生非常大的影響。以實際工程為例，在東莞市水生態(tài)建設(shè)五期石排鎮(zhèn)管線排查項目中，為了能夠更準(zhǔn)確的計算該給排水混凝土管的管頂埋深，我們通過附近一條排水混凝土管上進(jìn)行相應(yīng)的測定，經(jīng)過相應(yīng)的計算可得其波速，通過波速我們就可以推算出其排水管的直徑，同時，再進(jìn)一步通過圖像分法來進(jìn)行分辨，結(jié)合以上兩種方法，我們就可以知道，在給排水管線探測中，可以利用介質(zhì)在傳播過程中，衰減系數(shù)α和傳播距離之間作為冪進(jìn)行衰減，電場強度分量的振幅值來進(jìn)行推算，再綜合圖像分法得出結(jié)果。通過在探測質(zhì)量上科學(xué)的提升，能夠?qū)�技術(shù)的綜合效用良好的提升，在未來的發(fā)展上，可以做出更加卓越的貢獻(xiàn)。

　　3.3加強技術(shù)管理

　　現(xiàn)階段的地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用，能夠按照正確的操作方法和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來完成，各方面的工作實施，并沒有造成嚴(yán)重的不足，整體上擁有的發(fā)展空間是比較大的。未來，應(yīng)在加強管理的力度上提升技術(shù)的開發(fā)，這樣可以在諸多環(huán)節(jié)的處置上，取得更好的效果。在技術(shù)管理的落實，可嘗試從以下幾個方面來出：第一，地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的執(zhí)行，一定要在各項特殊情況的處置上，選用正確的方式來應(yīng)對。例如，某些地方表現(xiàn)出老城區(qū)的特點，地下管道的復(fù)雜程度較高，積累的雜物較多，而且容易發(fā)生物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)。此時，在地下管道探測中探地雷達(dá)技術(shù)的實施層面上，必須針對各類干擾條件良好的清除，從而減少對結(jié)果造成的負(fù)面影響。第二，技術(shù)的管理工作開展，必須進(jìn)行良好的革新，結(jié)合國際上的趨勢和國內(nèi)的工作需求，對技術(shù)的可靠性、可行性做出更好的提升，由此來獲得更好的發(fā)展成就。

　　4結(jié)語

　　1)在地下電纜埋深固定時，帶電電纜向周圍空間中輻射的磁場強度隨著與電纜距離的增加而逐漸減小，且在同一高度平面內(nèi)，磁場強度隨著偏移中心距離的增加而呈衰減趨勢。2)在探地雷達(dá)高頻電磁波輻射下，由于高頻電磁波與電纜產(chǎn)生的工頻磁場的相互作用，導(dǎo)致電纜的反射波信號與高頻磁場相互疊加震蕩而形成了一種極為特殊的反射波形，該反射波形與金屬和非金屬的反射波形間區(qū)別明顯、辨識度高。3)將電纜在探地雷達(dá)高頻電磁波輻射下的特殊波形作為對地下帶電電纜探測與識別的判據(jù)具有可靠的理論依據(jù)與現(xiàn)實意義，利用該判據(jù)能夠達(dá)到快速、有效探測與識別地下電纜的目的，具有較高的準(zhǔn)確性與直觀性。但目前利用該依據(jù)只能實現(xiàn)識別電纜與其他金屬與非金屬介質(zhì)，無法判斷出電纜的數(shù)量及電壓等級，需要作進(jìn)一步研究。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]胡艷杰,余湘娟,高磊,韓學(xué)武,邢歡歡.探地雷達(dá)在道路結(jié)構(gòu)層厚度檢測中的應(yīng)用[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,34(04):37-41+56.

　　[2]張小博,白大為,高保屯,何梅興,仇根根.一種低頻探地雷達(dá)天線屏蔽裝置實驗研究[J].物探與化探,2017,41(06):1255-1261.

　　[3]李奇,吳霞,溫世儒,劉芳.探地雷達(dá)在村鎮(zhèn)規(guī)劃地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].山西建筑,2017,43(34):46-47.

　　[4]韓健.淺析探地雷達(dá)在隧道超前地質(zhì)預(yù)報檢測中的應(yīng)用[J].山西建筑,2017,43(33):169-170.

　　作者：肖峰