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1、本文結(jié)合“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“青藏鐵路運(yùn)營(yíng)安全保障系統(tǒng)研究”的項(xiàng)目,針對(duì)在青藏線上,探地雷達(dá)路基凍土病害的回波識(shí)別和資料處理過程的實(shí)際情況做了分析,提出一種新的分析雷達(dá)反射波圖像的方法。 探地雷達(dá)作為一種先進(jìn)的高頻電磁波勘探技術(shù),具有對(duì)探測(cè)對(duì)象不造成任何損傷,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量結(jié)果直觀、準(zhǔn)確和高效率等特點(diǎn)。文章先以電磁場(chǎng)和電磁波傳播理論為基礎(chǔ),分析了路基介質(zhì)的電磁學(xué)物理特性,并由此深入說明了探地雷達(dá)檢測(cè)鐵路路基的基本回波圖
2、像特征。然后從路基病害功率譜分析方法入手引入電磁場(chǎng)的ARMA功率譜的基本概念和譜密度,并在此基礎(chǔ)上研究了滾動(dòng)ARMA(Auto regression-Moving Average)功率譜分析技術(shù),這種分析方法把隨機(jī)信號(hào)處理的理念滲入到雷達(dá)信號(hào)處理。給出了滾動(dòng)ARMA功率譜剖面的構(gòu)造方法,并對(duì)其算法進(jìn)行改進(jìn)。本文列舉了兩個(gè)實(shí)例:一、采用此方法對(duì)青藏鐵路施工路段測(cè)溫孔情況進(jìn)行了分析識(shí)別,二、對(duì)鐵道路肩的地下凍土空洞進(jìn)行病害識(shí)別;并均在后期對(duì)
3、處理后的雷達(dá)譜剖面圖在進(jìn)行了漂移去除和零線設(shè)定后,進(jìn)行滾動(dòng)功率譜分析,均清晰的看出功率譜的變化情況,而得出異變的具體位置。 研究方法上,首先搜集了大量的凍土區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的參考文獻(xiàn),全面研究分析了由于凍土產(chǎn)生的融凍帶對(duì)于地質(zhì)沉積產(chǎn)生沉陷地層的原因。針對(duì)目前探地雷達(dá)在時(shí)間剖面上進(jìn)行解釋的局限性,提出了滾動(dòng)ARMA功率譜的分析技術(shù)為凍土病害的識(shí)別能力提供有效的分析手段。最后,綜合數(shù)字模型、物理模型和工程實(shí)例,針對(duì)凍土沉積、空洞等
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