2025年大學《地球物理學》專業(yè)題庫——探地雷達技術(shù)在地球物理勘探中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共20分）1.探地雷達（GPR）利用______波來探測地下結(jié)構(gòu)。2.GPR信號在介質(zhì)中傳播時主要受到______和______的影響而衰減。3.選擇GPR天線頻率時，通常頻率越高，探測深度越______，分辨率越______。4.GPR數(shù)據(jù)采集中，常用的極化方式有______和______。5.在GPR數(shù)據(jù)預處理中，消除由接地不良引起的信號傾斜的過程稱為______。6.GPR能夠有效探測的地下目標是那些具有顯著不同的______或______差異的區(qū)域。7.影響GPR探測深度的因素除了天線頻率外，還主要與介質(zhì)的______和______有關(guān)。8.GPR在考古勘探中主要用于探測地下______、______和遺跡等。9.當GPR波遇到高電導率體（如金屬）時，會發(fā)生強烈的______，導致信號衰減嚴重。10.GPR數(shù)據(jù)解釋中，“散焦”現(xiàn)象通常發(fā)生在陡傾角界面或異常體上方，表現(xiàn)為波形______和信號強度______。二、選擇題（每題3分，共30分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪一項不是GPR系統(tǒng)的主要組成部分？（）A.發(fā)射機B.接收機C.地質(zhì)羅盤D.數(shù)據(jù)記錄器2.GPR探測深度主要受限于？（）A.天線頻率B.儀器精度C.空氣濕度D.以上所有3.下列哪種介質(zhì)對GPR電磁波的衰減相對較??？（）A.飽和粘土B.干燥砂土C.水平巖層D.銅質(zhì)管道4.GPR數(shù)據(jù)采集中，增加采樣率的主要目的是？（）A.提高探測深度B.提高數(shù)據(jù)存儲容量C.提高波形記錄的保真度D.減少儀器噪聲5.野外GPR數(shù)據(jù)采集時，沿測線行走的方向稱為？（）A.剖面線方向B.縱向C.橫向D.垂直方向6.GPR信號遇到介電常數(shù)差異大的界面時會發(fā)生？（）A.全反射B.全透射C.部分反射和透射D.頻率調(diào)制7.在GPR數(shù)據(jù)解釋中，識別地下空洞的主要依據(jù)是？（）A.平直的反射界面B.向下彎曲的反射界面C.信號顯著增強或缺失的區(qū)域D.微弱的高頻振蕩信號8.GPR技術(shù)在工程地質(zhì)中可用于探測？（）A.地下管線位置和埋深B.基礎(chǔ)沉降C.土體液化跡象D.以上所有9.下列哪項措施不能有效提高GPR數(shù)據(jù)的質(zhì)量？（）A.使用合適的接地天線B.選擇足夠高的天線頻率C.保持穩(wěn)定的采樣率D.在金屬結(jié)構(gòu)附近進行測量10.GPR在環(huán)境勘查中可用于探測？（）A.地下水源分布B.污染物泄漏羽流C.土壤污染范圍D.以上所有三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述探地雷達的基本工作原理。2.簡述GPR野外數(shù)據(jù)采集時需要考慮的主要因素。3.GPR數(shù)據(jù)中常見的干擾類型有哪些？請列舉兩種并簡述其特點。4.簡述GPR技術(shù)在考古勘探中的一個具體應用實例及其主要探測目標。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述影響探地雷達探測深度的因素及其相互關(guān)系。2.結(jié)合具體應用場景，論述探地雷達技術(shù)的優(yōu)勢與局限性。試卷答案---一、填空題1.電磁2.衰減，色散3.小，高4.共振，斜極化5.直流偏移校正6.介電常數(shù)，電導率7.電導率，介電常數(shù)8.古墓葬，灰坑9.折射/繞射10.模糊，減弱二、選擇題1.C2.A3.B4.C5.A6.C7.C8.D9.D10.D三、簡答題1.解析思路：闡述GPR系統(tǒng)如何發(fā)射電磁波，電磁波進入地下遇到不同介質(zhì)界面發(fā)生反射，接收系統(tǒng)記錄反射波，通過分析反射波的時間、強度等信息來推斷地下結(jié)構(gòu)。核心是“發(fā)射-傳播-反射-接收-解釋”。2.解析思路：列舉并說明影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的采集參數(shù)和策略，如天線頻率選擇（深/淺、分辨率）、采樣率（記錄細節(jié)）、極化方式（數(shù)據(jù)完整性）、布設(shè)方式（覆蓋范圍、重疊率）、測線間距、耦合方式（保證信號傳輸）等。3.解析思路：識別并描述常見的GPR干擾源，如直流偏移（導致波形傾斜）、近場干擾（如發(fā)射電流環(huán)產(chǎn)生的信號）、環(huán)境電磁干擾（來自電子設(shè)備）、多次反射（使剖面復雜化）、近地表不均勻性（導致波形扭曲）。每種干擾簡要說明其特征或影響。4.解析思路：描述一個具體考古應用場景，如探測古代遺址的地下墓葬或灰坑。說明GPR如何通過探測不同埋藏單元（如墓坑、灰坑）與周圍土層之間的介電常數(shù)差異來成像這些地下空洞或結(jié)構(gòu)。四、論述題1.解析思路：從GPR雷達方程出發(fā)，分析影響探測深度的關(guān)鍵因素。主要因素包括天線頻率（頻率越低，穿透越深，但分辨率越低）、介質(zhì)電導率（電導率越高，衰減越快，深度越淺）、介質(zhì)介電常數(shù)（影響波的傳播速度和衰減，對探測深度有顯著影響）、天線尺寸（尺寸越大，耦合越好，可能有助于提高深度）。論述這些因素之間的權(quán)衡關(guān)系，即追求更大深度往往以犧牲分辨率或受限于特定介質(zhì)條件為代價。2.解析思路：首先論述GPR的優(yōu)勢，如探測非侵入性、快速高效、可提供高分辨率淺層圖像、對金屬物體不敏感、成本相對較低等。然后論述其局限