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2021-12-28 05:11:49来源：
1.溶洞探险救援，电阻率法发挥重要作用
电阻率方法在找断层、找溶洞的传统应用，上图是18年我们在泰国溶洞营救行动里，用我们的GD-20测出来的山里溶洞的位置.当时在泰国还接受了GMA的采访。
2.长江水库沉积底泥调查成果
这是在长江某水库里测的水面和水下沉积的结果，层析结果非常好。
图上可以非常清晰地看到水体、底泥沉积和基岩，通过深度修正后和实际结果非常吻合。因为是饮水水源地水库，沉积很稳定，所以层析比较明显，而且我们的仪器采集数据时候装置经过加密，所以数据量大，层析效果好一些。
3.探地雷达
我们可以看到这个丁字路口下面的管线的走向。可是大家知道，这是用什么方法检测出来的吗？
就是我们三宝之一的探地雷达，GPR，Ground Penetration Radar。
4.探地雷达的原理
雷达的原理，就是在地面用发射器，往地下垂直方向，发射一个特定频率的电磁信号，再用一个接收器接受这个信号的反射信号。
当信号碰到不同介电常数的底层界面时，就会反射回来，并被接收器接收到。系统测量信号的入射和反射时间，就能计算出界面的深度。这是探地雷达的基本原理。
这里需要平衡测深和精度的问题。高频信号分辨率高，但是容易被地层吸收，因此测深有限。低频信号分辨率低，但是跑得深，因此能测得更深。其实，物探专家选用方法，从来都是在深度和精度之间挣扎。
探地雷达的应用，尤其是在工勘行业，是非常广泛的，例如定位地下管线和构造、例如测量混凝土的钢筋布设情况，等等。
通常使用的频率有200MHz、450MHz、和700MHz。不同的频率，能测量的理论深度不同，200M的15-20米、450M的5-10米，700M的只能一米内了。
结合不同的场地，有用的信号通常会更浅。以我们常用的450MHz的天线为例，通常只会用5米以内的数据。
5.关于雷达成像
最后这个，看到的就是混凝土路面的钢筋网。
前面2个类似的异常特征信号，我们积累了很多。这是将来做雷达AI识别的基础。总而言之，雷达信号的理解和判断，是雷达方法本身，最大的挑战。
目前行业内使用的，大部分是二维雷达，就是推一条线，能测到一个断面的成果。现在最先进的三维雷达已经成熟，比二维雷达的价值提升了很多。
6.关于二维雷达
这是二维雷达，形象地说，只能在行进方向，前后看。
三维的，当然就是可以前后左右地看，看得更完整，探地雷达在工勘行业使用的很广泛了，经验也很多，可以说汗牛充栋。我们更多地是在土壤污染调查领域，研究和使用这个方法，在有机污染场地，如地面较为平整，我们会先使用雷达测几个断面，找出疑似污染区域的分布，再使用电阻率法去切，获得更详细的信息，也能相互印证。
通过雷达方法，我们可以看到地表钢筋网、埋在下面的管线，以及疑似污染区域。因为土壤地层被烃类介质污染后，其介电常数会发生改变，因此和周边地层出现较大反差。
针对有机污染场地，雷达方法还是很好用的。但是某些特殊的重金属污染场地，其实可以反用雷达方法的局限，来达到检测的目的。
这个案例中，雷达信号被填埋的污泥几乎完全吸收。
我们目前完成的案例里，最有价值的，还是用雷达来做泄漏调查，尤其是一些紧急情况。
这是我们在某化工厂油品泄漏调查中，做的水平切片图。整体来看可能出现异常区域是图中黑色虚线部分。异常主要出现在一米开始，随着深度增加异常范围逐渐缩小。
这是另外一个区域，总共切了二十个等深度平面图，其中南北向出现一条管线，管线埋深一米左右，水平位置在-34的位置。推测污染主要是以这条管线为界，往东有污染出现，往西则无相对明显异常出现。污染深度超过1.5米以上。
目前，我们使用雷达+电阻率法的方案，对在产企业的地下泄漏污染进行调查，效果非常好。在找污染的同时，还能把企业的管线、尤其是一些偷埋、偷排的管线找出来，协助调查和执法单位进行取证，成功率非常高。
这是一个电镀厂，公路进入园区，其他三面周围均为工业园区及房子围绕；地下埋有1寸，2.5寸，10CM，15CM等直径大小不一的管道， PVC材质；园区外围可闻到刺激性气体。
我们使用雷达、电阻率法之后，确定疑似污染区域，最后钻孔取样并送检验单位分析。
7.感应电磁法
这是在一个河道里测量到的重金属污染的分布图。河的上游是开采多年的金属矿，下游流入黄河。
图中红色的部分是测量到的高导的区域，也就是重金属分布的区域。这就是用感应电磁法测量的成果。
8.感应电磁法的原理
感应电磁法，也叫频率域电磁法（Frequency Domain Electromagnetic, FDEM），通过线圈瞬间的电流在地层中产生感应磁场，介由记录次生磁场相位差异计算材料的视导电率，在频率与线圈距固定情况下，可描绘出材料在特定深度的导电率二维切平面分布。
理论基础，就是楞次定律，其实就是微波炉的原理。
这是感应电磁法仪器的工作原理。感应电磁法测试较为简单，操作员背着设备在测量场地按照一定的间隔来回走即可。
因此测量效率很高，因为采集的数据是频率域的，因此不需要反演，可直接成图，非常直观。
但是这种方法对测试环境是有要求的，对电磁和金属干扰尤其敏感，因此测量前需要排除场地附近有微波塔、高压线、金属围栏等。
这是在某个废弃的电池厂用多频信号测到的成果，可见大量的金属废渣埋在10米到25米以下的深度。
针对重金属污染场地，如环境条件允许，会优先考虑使用感应电磁法扫面，确定了高导异常区域之后，再用电阻率法进行垂直断面测量。
以前述河道中某段为例：
这是感应电磁法的成果，并在高导异常集中的区域，选取了三行一纵四条电阻率测线。
ERT是电阻率，EM是电导率，互为倒数关系。上例中，电阻率测线不仅印证了感应电磁法的成果，还提供了深度分布信息。两种方法结合起来，就能确定河道重金属污染分布的三维空间范围。
感应电磁法多用于重金属污染场地，但是有时候也能用于大面积的有机污染场地的调查。
有机污染物相对于背景地层会表现出低导（即高阻）异常。
这个案例里，用感应电磁法成果确定了管道破裂造成的油品泄漏污染区域。
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