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研究生： 高千平
Chien-ping Kao
論文名稱： 層析成像應用於透地雷達測勘之研究
Applied Tomography Technique to GPR Surveys
指導教授： 楊潔豪
Chieh-Hou Yang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 地球科學學院 - 應用地質研究所
Graduate Institute of Applied Geology
畢業學年度： 89
語文別： 中文
論文頁數： 123
中文關鍵詞： 斷層掃描 、層析成像 、透地雷達 、井測
外文關鍵詞： Tomography, GPR, Borehole, Ground penetrating radar
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    • 本研究以透地雷達做為資料量測的工具，所量測的廣義投影資料為波行經的時間和波的能量變化，分別稱為走時（Travel Time）和振幅（Amplitude）。再使用適合之成像程式建立待測物之內部影像，並將所得的參數分布以色階表示，即可得我們所要之顯像照片（Tomogram），藉此瞭解待測物之斷面訊息。由實驗結果可知，透地雷達層析成像技術於土木構件或地質構造的描繪上優於傳統的非破壞檢測法。


    The present philosophy is based on the travel time and amplitude of GPR. Using picture program establishes the image of the samples and color bar expresses the distribution of the parameters, a tomogram is formed. Then we can learn the structure of the cross section of an object. The results indicate that the tomographic GPR is superior to the traditional methods for non-destructive testing of the infrastructure or geology mapping.

    目錄 頁次 論文提要i 目錄ii 表目vi 圖目vii 第一章 緒論1 1.1 前言1 1.2 文獻回顧2 1.3 研究方法與動機5 1.4 本文內容7 第二章 電磁波層析成像理論說明8 2.1 基本電磁波理論8 2.2 電磁波解析與穿透能力說明11 2.3 層析成像理論基礎12 2.4 電磁波於層析成像之應用14 2.5 正算方法16 2.5.1 惠更斯原理16 2.5.2線性走時內差法之基本觀念17 2.5.3 線性走時內差法之正算過程21 2.5.4 線性走時內差法之反算過程25 2.6 反算方法的介紹25 2.6.1 速度分布代數重建法（ART）的推導26 2.6.2 速度分布聯立疊代重建法（SIRT）的推導29 2.6.3 射線追跡走時逆算法29 2.7 振幅反算的方法31 第三章 雷達層析成像實驗方法介紹33 3.1雷達層析成像實驗33 3.2 資料量測方式34 3.2.1 單孔井測34 3.2.2 跨孔井測35 3.3 施測參數37 3.3.1 天線頻率37 3.3.2 天線間距38 3.3.3 天線移動間距38 3.3.4 時間取樣間隔39 3.3.5 激發電壓40 3.3.6 時間視窗40 3.3.7 疊加次數41 3.4 施測方式與資料處理流程42 3.4.1 透地雷達透照試體檢測42 3.4.2 井測雷達資料處理46 3.4.3 資料處理流程48 第四章 土木構件試體檢測研究51 4.1 試體一之檢測實驗51 4.1.1 MOG法施測排列52 4.1.2 MOG結合VRP法施測排列55 4.2 試體二之檢測實驗60 4.2.1 MOG法施測排列60 4.2.2 MOG結合VRP法施測排列65 4.3 試體三之檢測實驗68 4.3.1 MOG法施測排列68 4.3.2 MOG結合VRP法施測排列73 4.4 現地層析成像檢測76 4.5 測點加密實驗84 4.5.1 試體檢測84 4.5.2 現地檢測87 4.5.3 測點加密實驗成果討論88 4.6 顯像結果與理論探討89 4.6.1 顯像成果討論90 4.6.2 非唯一解問題的探討91 4.6.3 解析能力的限制..96 第五章 跨孔雷達層析成像研究98 5.1 雷達井測實驗98 5.2 中央大學地下水井場99 5.2.1 測區地質概述…..100 5.2.2 施測方式…..101 5.2.3 施測結果…..102 5.2.4 施測結果討論……..107 5.3 高雄中油大林煉油廠…..108 5.2.1 測區地質概述…..108 5.3.2 反射式井測雷達施測…..113 5.3.3 施測結果討論…..114 5.4 井測雷達研究結果討論…..115 第六章 結論與建議116 參考文獻…..121 英文摘要…..123

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