CN107688180B - 基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，属地质勘察领域，主要包括如下步骤：活动断裂经过区域的初选；探地雷达测线布置及现场数据采集方法；探地雷达图像的处理方法和图像异常区域提取及识别方法；探地雷达图像三维重建和切片分析方法。本发明克服现有活动断裂浅层空间结构探测方法如探槽、电法仪和磁法仪等数据采集效率低、分辨率差和破坏地表环境等缺点，可大面积连续实现对复杂环境下活动断裂的探测，方法实现简单，探测效率、精度高，结果直观。

Description

基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法

技术邻域

本发明涉及地质勘察的技术领域，具体涉及一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法。

背景技术

活动断裂带经过的区域基本处于现代地壳运动不稳定的差异活动带上，很容易发育为多种地质灾害，如地震、滑坡、泥石流等，将直接危及人民生命财产以及城市建设和重大工程安全。断裂发生过程代表地震从孕震到发震的过程，世界上已有记录的地震资料显示，7.0级以上的强震基本都发生在大型活动断裂带上，因此，深入开展断裂展布与活动性方面的研究甚为重要，不仅可以全面了解区域内地震活动规律特征及其发生条件，还可为未来大地震危险性评价及重大工程选址等提供科学的地质依据。

活动断裂露地表或隐伏地下，由于沉积、风化等自然动力及人类生产与生活活动影响，地貌形态已经发生一定程度上的退化，而断裂地下部分受周围环境和人类活动影响较小，最大程度上保留了区域内已发生的地震事件。传统地质调查方法较难快速精确获取断裂活动性研究所需的关键参数。探槽虽然可以将断裂的古地震事件直观反映出来，为活动断裂的地震复发间周期提供参考，但探槽地点的合理选择及开挖过程仍耗费大量人力、财力，且检查频度较低，对地表环境破坏不可恢复。近几年来，尽管一些地球物理方法(地震波勘探技术、电法仪和磁法仪等)已开始应用于断裂地下形态分布的探测，但上述方法不同程度上存在设备成本昂贵、采集效率低、探测精度低和对地表环境影响的因素，对断裂地下形态分布探测适用性有限。

发明内容

针对现有活动断裂浅层空间结构探测方法采集效率低、探测精度低、对地表影响较大的技术问题，本发明提出一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其步骤如下：

(1)活动断裂经过区域的初选：通过活动断层在遥感影像上的线性标志和垂直错动标志，从宏观上确定出活动断裂分布区域；通过实地地质踏勘和与地震活动相关的地貌标志，初步确定出活动断裂可能分布区域及大致走向；

(2)探地雷达测线布置及现场数据采集：在步骤(1)获取的活动断裂可能分布区域内布设探地雷达测线，使探地雷达测线与活动断裂走向垂直；首先选择低中心频率的探地雷达天线沿测线采集数据，然后选择高中心频率的探地雷达天线沿侧线采集数据，数据采集同时利用探地雷达天线上的GPS天线实时记录探地雷达天线的位置信息，然后生成探地雷达测线图；

(3)探地雷达图像处理：包括探地雷达图像处理-探地雷达图像异常区域提取-探地雷达异常区域识别；

31)探地雷达图像处理为对步骤二(2)中采集到的不同频率的探地雷达图像依次进行解震荡滤波、去除地面波、自动增益、背景滤波、带通滤波、图像平滑和地形校正处理；

32)探地雷达图像上的异常特征主要是通过振幅的变化表现出来，为减少人工判读带来的主观性影响，利用探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来；

33)根据步骤32)提取探地雷达图像异常区域的基础上，采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理，根据相干系数进一步确定断层存在的区域；

(4)探地雷达图像三维重建和切片分析：在步骤(3)的基础上，通过两不同频率天线探地雷达图像对比分析，确定出活动断裂地下信息丰富区域，沿断裂带垂直方向布置多道等间距平行测线，采用高频率探地雷达天线获取信息丰富区域的二维图像；根据采集到的多道等间距二维雷达图像，采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示；在三维显示基础上，分别获取x,y,z三个不同方向上的深度切片，对不同深度断裂的空间分布进行研究。

所述活动断层在遥感影像上的线性标志包括水系同步拐点的连接线、一系列冲洪积扇顶点的连接线、盆地的雁列分布或串珠状排列、陡崖与陡坎的线性分布、湖泊与负地形的线状展布、温泉与岛屿的线状展布、地震引起的地裂缝断续线性展布；所述活动断层在遥感影像上的垂直错动标志包括断层崖及断层三角面、地层标志、隆起区和断陷区、水系展布特征变化和冲-洪积扇；所述地貌标志包括冲沟、断层陡坎、河流阶地和地表破裂。

在同时满足探测深度和分辨率的条件下，所述低中心频率的探地雷达天线的中心频率为250MHz或100MHz屏蔽天线，高中心频率的探地雷达天线的中心频率为500MHz屏蔽天线。

所述步骤32)中基于探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来的方法如下：

1.对探地雷达数据的振幅值进行归一化处理：

其中，Q_max代表探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最大值，Q_min表示探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最小值，Q₀表示探地雷达图像上任一采样点的振幅值，Q为强度归一化后探地雷达图像上任一采样点的振幅值；

2.探地雷达采集的二维时间剖面图像e(x_m,t_n)，1≤m≤M,1≤n≤N，M为探地雷达图像最大道数，m为探地雷达图像的第m道数据，N为每道数据上的最大采样点数，n为第n个采样点；(x_m,t_n)为探地雷达图像上采样点的坐标，以(x_m,t_n)为中心的邻域R_xy内，所有采样点的振幅值的平均值为：

其中，Q_(x,t)是邻域R_xy中坐标(x，t)处的振幅值，且P(Q_(x,t))为该邻域内的概率分布；

3.在采样点的邻域内，将邻域振幅均值与整体均值进行比较，对探地雷达图像上的异常区域进行判断：

其中，f(x,y)为目标函数，

为邻域R_xy振幅均值，

为探地雷达图像整体均值，k为系数。

所述采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理的方法为：

探地雷达采集的单道波E_j(n)，j＝1,2…M，n＝1.2…N，M表示探地雷达图像上的道数，N为每道数据上采样点个数；设一标准道

则各道探地雷达数据与标准道

比较得：

令

整理后得：

那么，M道与标准道的误差能量为：

误差能量E与M道雷达记录总能量之比为：

M道雷达波记录的相对误差能量为：

通过判断

的大小可以判断探地雷达道数据之间的相似性，如果

较小，相似度较大，反之，

较大，相似度较小。

采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示的方法为：P(x_p,y_p,z_p)为两已知剖面之间对应未知一点的空间坐标，则：

x_p＝x_a+K(x_a-x_b)

y_p＝y_a+K(y_a-y_b)，

z_p＝z_a+K(z_a-z_b)

其中，P_a(x_a,y_a,z_a)和P_b(x_b,y_b,z_b)分布为两相邻探地雷达二维时间剖面；在求出未知点的空间未知后，该点的强度值Q_p为：

其中，Q_a和Q_b为两相邻探地雷达二维时间剖面上的相对应已知点的强度值；K值则是通过根据数据采集时采样道间距Δx和二维剖面之间的距离D确定：(D/Δx)≤K≤D，且K为整数。

所述x,y,z三个不同方向上的深度切片的获取方法为：设探地雷达三维数据体中每个采样点数据表示为：A_(i，j，k)＝(x_i，y_j，z_k)，

其中，x表示二维剖面的测线方向，即二维时间剖面的走向，y表示多个平行二维剖面的走向，z为电磁波到达地下目标体的距离，i，j，k均为整数；

那么探地雷达三维数据体中的每道数据表示为：A_i＝(x_i，y_i，z_i)；

过点x＝x_i沿y方向的垂直剖面内的道信息为：

过点y＝y_i沿x方向的垂直剖面内的道信息为：

某一深度在水平面上的各点信息组成的水平切片可表示为：

本发明克服了目前活动断裂浅层空间结构探测方法(如探槽、电法仪和磁法仪等)数据采集效率低、分辨率差，探测范围小等缺点，将探地雷达技术应用于活动断裂浅地表层空间分布探测，实现断裂浅层空间结构的三维重建及相关关键参数的量化分析，为活动断裂的研究提供技术支持；在不破坏地表环境的情况下，可以实现大范围、复杂环境下活动断裂浅层空间分布探测，野外工作强度小，探测效率较高，周期短，节约大量人力及物力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本邻域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程图。

图2为探地雷达原始图像与处理后图像。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本邻域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，步骤如下：

步骤一：活动断裂经过区域的初选：根据高分辨率遥感影像和全球数字高程模型数据叠加数据，通过活动断层在遥感影像上的线性标志和垂直错动标志以及地形三维景观图，从宏观上确定出活动断裂分布区域。然后通过实地地质踏勘和与地震活动相关的地貌标志，初步确定出活动断裂可能分布区域及大致走向。

活动断层在遥感影像上的线性标志包括水系同步拐点的连接线、一系列冲洪积扇顶点的连接线、盆地的雁列分布或串珠状排列、陡崖与陡坎的线性分布、湖泊与负地形的线状展布、温泉与岛屿的线状展布、地震引起的地裂缝断续线性展布；所述活动断层在遥感影像上的垂直错动标志包括断层崖及断层三角面、地层标志、隆起区和断陷区、水系展布特征变化和冲-洪积扇；所述地貌标志包括冲沟、断层陡坎、河流阶地和地表破裂。

活动断层在遥感影像上的宏观和初步确定基本依靠人工目视解译为主，为了提高解译的准确性，可以将遥感影像与全球数字高程模型进行叠加，从而将地形地貌的高程变化更好表现出来，通过两种数据叠加可以得到研究区域的三维景观图，更容易实现活动断层在遥感影像上的各种线性标志和垂直错动标志的识别和判读。

步骤二：探地雷达测线布置及现场数据采集：在步骤一获取活动断裂可能分布区域内，布设探地雷达测线，使探地雷达测线与活动断裂走向垂直。首先选择低中心频率的探地雷达天线沿测线采集数据，然后选择高中心频率的探地雷达天线沿侧线采集数据。数据采集过程中同时利用探地雷达天线上的GPS天线实时记录探地雷达图像上的空间信息。

在探测媒介一定条件下，探地雷达天线的中心频率是影响探测深度和分辨率的决定性因素。中心频率高的天线，其穿透介质的能力较弱，但分辨率较高；中心频率低的天线，其穿透介质的能力较强，但分辨率较低。在同时满足探测深度和分辨率的前提下，本发明低中心频率的探地雷达天线的中心频率为250MHz或100MHz，高中心频率的探地雷达天线的中心频率为500MHz。本发明采用高中心频率和低中心频率天线相互结合的方式进行探测，充分发挥了低中心频率和高中心频率天线的特点，优势互补，即实现了对浅表层地下变形的高分辨率探测，又可获取断裂深部的变形信息。

由于GPS天线中心与探地雷达天线的中心重合，这样坐标转换的过程中各坐标轴之间不存在旋转，尺度x和y轴方向的平移矢量为零，只需计算z轴方向的平移矢量即可，即

那么探地雷达图像第i道数据的位置信息为：(x_s,y_s,z_s)^T _GPR＝(x,y,(z-h_GPS))^T _GPS，

其中，(x_i y_i z_i)_GPR ^T为某位置探地雷达天线中心坐标，(x_i y_i z_i)_GPS ^T为某位置流动站GPS天线中心坐标，h_GPS为GPS天线到探地雷达天线中心位置的高度，一般为固定距离。

步骤三：探地雷达图像的数据处理：包括探地雷达图像处理-探地雷达图像正演模拟-探地雷达异常区域识别。

31)探地雷达图像处理主要包括对步骤二中采集到的不同频率的探地雷达图像进行解震荡滤波、去除地面波、自动增益(AGC)、背景滤波、带通滤波和地形校正处理。

解震荡滤波主要是去除电磁波信号中的直流成分或直流偏移，去除地面波是将电磁波到地面之间的双程时间差去除，提高定位精度。自动增益作用是增强电磁波后市信号振幅，避免有效信号的湮没；背景滤波的主要作用是去除水平信号影响，特别是天线的振铃信号；带通滤波的作用是保持有效信号的截止频率，去除环境或系统噪声；图像平滑处理主要从整体上压制信号散射，提高信噪比，增强可使效果。地形校正是根据差分GPS获取的探地雷达测线的高程数据，对探地雷达图像进行高度精校正处理，使地形起伏变化在探地雷达图像上显示出来。探地雷达原始图像及处理后的图像，如图2所示。

32)探地雷达图像上的异常特征主要是通过强度的变化表现出来，为减少人工判读带来的主观性影响，提出基于探地雷达图像振幅统计的区域提取方法，将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来。

基于探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来的方法如下：

1.对探地雷达数据的振幅值进行归一化处理：

其中，Q_max代表探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最大值，Q_min表示探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最小值，Q₀表示探地雷达图像上任一采样点的振幅值，Q为强度归一化后探地雷达图像上任一采样点的振幅值。

2.探地雷达采集的二维时间剖面图像e(x_m,t_n)，1≤m≤M,1≤n≤N，M为探地雷达图像最大道数，m为探地雷达图像的第m道数据，N为每道数据上的最大采样点数，n为第n个采样点。(x_m,t_n)为探地雷达图像上采样点的坐标，那么在已确定大小，以(x_m,t_n)为中心的邻域R_xy内，所有采样点的振幅值的平均值为：

其中，Q_(x,t)是在邻域R_xy中坐标(x，t)处的振幅值，且P(Q_(x,t))为该邻域内的概率分布。

在探地雷达图像上，目标区域面积占图像总面积比例较小，整体均值较小，因此在进行计算时某一采样点(x_m,t_n)邻域R_xy的范围不能取太大，一般选取在周围的8个点即可，即3*3的矩形区域内。

3.在采样点的邻域内，将邻域振幅均值与整体均值进行比较，并设定某一阀值，对探地雷达图像上的异常区域进行判断。

其中，f(x,y)为目标函数，

为邻域R_xy振幅均值，

为探地雷达图像整体均值，k为系数。

33)根据步骤32)提取探地雷达图像异常区域的基础上，采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理，根据探地雷达道数据的相干性方法进一步确定断层存在的区域。

采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理的方法如下：

探地雷达采集的二维时间剖面图像E_j(n)，j＝1,2…M，n＝1.2…N。M表示探地雷达图像上的道数，N为每道数据上采样点个数。为比较M道探地雷达道数据的相似性，设一标准道

则各道与标准道

比较得：

为使差值最小，令

整理后得：

那么，M道与标准道的误差能量为：

误差能量E与M道雷达记录总能量之比为：

即

即M道雷达波记录的相对误差能量。通过判断

的大小可以判断探地雷达道数据之间的相似性，如果

较小，相似度较大，反之，

较大，相似度较小。

步骤四：探地雷达图像三维重建和切片分析：在步骤三确定出活动断裂地下信息丰富区域的基础上，沿断裂带垂直方向布置多道等间距平行测线，采用高频率探地雷达天线获取信息丰富区域的二维图像。根据采集到的多道等间距二维雷达图像，采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示；在三维显示基础上，分别获取x,y,z三个不同方向上的深度切片，以此对不同深度断裂的空间分布进行研究。

等间距平行测线的作用是方便线性空间插值方法的应用。线性空间插值算法的具体过程，其中P(x_p,y_p,z_p)为两已知剖面之间对应未知一点的空间坐标，则

x_p＝x_a+K(x_a-x_b)

y_p＝y_a+K(y_a-y_b)

z_p＝z_a+K(z_a-z_b)

其中，P_a(x_a,y_a,z_a)和P_b(x_b,y_b,z_b)分布为两相邻探地雷达二维时间剖面。在求出未知点的空间未知后，该点的强度值Q_p可通过一下公式计算：

其中，Q_a和Q_b为两相邻探地雷达二维时间剖面上的相对应已知点的强度值。上述方程中K值则是通过根据数据采集时采样道间距Δx和二维剖面之间的距离D确定：

(D/Δx)≤K≤D，且K为整数。

设探地雷达三维数据体中每个采样点数据可表示为：

A_(i，j，k)＝(x_i，y_j，z_k)，

其中，x表示二维剖面的测线方向，即二维时间剖面的走向，y表示多个平行二维剖面的走向，z为电磁波到达地下目标体的距离，i，j，k均为整数。那么探地雷达三维数据体中的每道数据可表示如下

A_i＝(x_i，y_i，z_i)。

过点x＝x_i沿y方向的垂直剖面内的道信息为：

过点y＝y_i沿x方向的垂直剖面内的道信息为：

某一深度在水平面上的各点信息组成的水平切片可表示为：

本发明将探地雷达探测技术应用于活动断裂浅层空间结构的探测，实现断裂浅层空间结构的三维重现及断裂在探地雷达图像上的提取与识别，为活动断裂的研究提供技术支持。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)活动断裂经过区域的初选：通过活动断层在遥感影像上的线性标志和垂直错动标志，从宏观上确定出活动断裂分布区域；通过实地地质踏勘和与地震活动相关的地貌标志，初步确定出活动断裂可能分布区域及大致走向；

(2)探地雷达测线布置及现场数据采集：在步骤(1)获取的活动断裂可能分布区域内布设探地雷达测线，使探地雷达测线与活动断裂走向垂直；首先选择低中心频率的探地雷达天线沿测线采集数据，然后选择高中心频率的探地雷达天线沿侧线采集数据，数据采集同时利用探地雷达天线上的GPS天线实时记录探地雷达天线的位置信息，然后生成探地雷达测线图；

(3)探地雷达图像处理：包括探地雷达图像处理-探地雷达图像异常区域提取-探地雷达异常区域识别；

31)探地雷达图像处理为对步骤二(2)中采集到的不同频率的探地雷达图像依次进行解震荡滤波、去除地面波、自动增益、背景滤波、带通滤波、图像平滑和地形校正处理；

32)探地雷达图像上的异常特征主要是通过振幅的变化表现出来，为减少人工判读带来的主观性影响，利用探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来；

33)根据步骤32)提取探地雷达图像异常区域的基础上，采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理，根据相干系数进一步确定断层存在的区域；

(4)探地雷达图像三维重建和切片分析：在步骤(3)的基础上，通过两不同频率天线探地雷达图像对比分析，确定出活动断裂地下信息丰富区域，沿断裂带垂直方向布置多道等间距平行测线，采用高频率探地雷达天线获取信息丰富区域的二维图像；根据采集到的多道等间距二维雷达图像，采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示；在三维显示基础上，分别获取x,y,z三个不同方向上的深度切片，对不同深度断裂的空间分布进行研究。

2.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，所述活动断层在遥感影像上的线性标志包括水系同步拐点的连接线、一系列冲洪积扇顶点的连接线、盆地的雁列分布或串珠状排列、陡崖与陡坎的线性分布、湖泊与负地形的线状展布、温泉与岛屿的线状展布、地震引起的地裂缝断续线性展布；所述活动断层在遥感影像上的垂直错动标志包括断层崖及断层三角面、地层标志、隆起区和断陷区、水系展布特征变化和冲-洪积扇；所述地貌标志包括冲沟、断层陡坎、河流阶地和地表破裂。

3.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，在同时满足探测深度和分辨率的条件下，所述低中心频率的探地雷达天线的中心频率为250MHz或100MHz屏蔽天线，高中心频率的探地雷达天线的中心频率为500MHz屏蔽天线。

4.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，所述步骤32)中基于探地雷达图像振幅统计的区域提取方法将探地雷达图像上的异常区域自动提取出来的方法如下：

321).对探地雷达数据的振幅值进行归一化处理：

其中，Q_max代表探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最大值，Q_min表示探地雷达图像上所有采样点振幅值中的最小值，Q₀表示探地雷达图像上任一采样点的振幅值，Q为强度归一化后探地雷达图像上任一采样点的振幅值；

322).探地雷达采集的二维时间剖面图像e(x_m,t_n)，1≤m≤M,1≤n≤N，M为探地雷达图像最大道数，m为探地雷达图像的第m道数据，N为每道数据上的最大采样点数，n为第n个采样点；(x_m,t_n)为探地雷达图像上采样点的坐标，以(x_m,t_n)为中心的邻域R_xy内，所有采样点的振幅值的平均值为：

其中，Q_(x,t)是邻域R_xy中坐标(x，t)处的振幅值，且P(Q_(x,t))为该邻域内的概率分布；

323).在采样点的邻域内，将邻域振幅均值与整体均值进行比较，对探地雷达图像上的异常区域进行判断：

其中，f(x,y)为目标函数，

为邻域R_xy振幅均值，

为探地雷达图像整体均值，k为系数。

5.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，所述采用相干法对探地雷达二维剖面进行处理的方法为：

探地雷达采集的单道波E_m(n)，m＝1,2…M，n＝1.2…N，M表示探地雷达图像最大道数，N为每道数据上采样点个数；设一标准道

则各道探地雷达数据与标准道

比较得：

令

n＝1，2…N，整理后得：

那么，M道与标准道的误差能量为：

误差能量E与M道雷达记录总能量之比为：

M道雷达波记录的相对误差能量为：

通过判断

的大小可以判断探地雷达道数据之间的相似性，如果

较小，相似度较大，反之，

较大，相似度较小。

6.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，采用线性空间插值的方法实现探地雷达图像三维显示的方法为：P(x_p,y_p,z_p)为两已知剖面之间对应未知一点的空间坐标，则：

其中，P_a(x_a,y_a,z_a)和P_b(x_b,y_b,z_b)分布为两相邻探地雷达二维时间剖面；在求出未知点的空间未知后，该点的强度值Q_p为：

其中，Q_a和Q_b为两相邻探地雷达二维时间剖面上的相对应已知点的强度值；K值则是通过根据数据采集时采样道间距Δx和二维剖面之间的距离D确定：(D/Δx)≤K≤D，且K为整数。

7.根据权利要求1所述的基于探地雷达的活动断裂浅地表层空间分布探测方法，其特征在于，所述x,y,z三个不同方向上的深度切片的获取方法为：设探地雷达三维数据体中每个采样点数据表示为：A_(i，j，k)＝(x_i，y_j，z_k)，

其中，x表示二维剖面的测线方向，即二维时间剖面的走向，y表示多个平行二维剖面的走向，z为电磁波到达地下目标体的距离，i，j，k均为整数；

那么探地雷达三维数据体中的每道数据表示为：A_i＝(x_i，y_i，z_i)；

过点x＝x_i沿y方向的垂直剖面内的道信息为：

过点y＝y_i沿x方向的垂直剖面内的道信息为：

某一深度在水平面上的各点信息组成的水平切片可表示为：

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