探地雷达（GPR）是一种可探测地下目标的有效手段，是一种无损探测技术，探测速度快，操作方便灵活，应用于许多工程勘察领域。

探地雷达主要由主机（主控单元）、发射机、发射天线、接收机、接收天线五部分组成。主机是采集系统，用于向发射机和接收机发送一系列控制命令。发射机根据命令向地下发射电磁波，接收机根据命令进行数据采集。发射和接收天线则用于发射和接收电磁波。经过采样和A/D转换，接收的反射信号转换成数字信号被显示和保存。（下图是探地雷达的形象图，转自其他博客，侵删）

原理：发射天线不断发射电磁波，电磁波可以穿透地下介质，但是对于不同的介质，它的介电常数不同。电磁波在地下传播，在介质层交界面发生反射和折射，接收天线接收多道反射回波(A-Scan信号)，经过信号处理组成B-Scan图像，从而实现对不同目标体的检测、识别、定位等功能。（下图是探地雷达的反射和折射）

探地雷达接收信号实际上是雷达发射的电磁波信号在道面介质层结构传输过程中，在各个介质层交界面反射信号的叠加。每个交界面上的反射信号对应一个波峰，即接收信号是由一系列的波峰组成，且由于介质层对在其中传输的电磁波的衰减作用，导致接收天线接收回波信号的各个波峰幅值是依次减小的。（下图很好的显示了波峰随着探测深度的变化）

首先，探地雷达反射是一个椭圆锥体，其顶点位于天线的中心，使探测器能够检测物体的倾斜方向。其次，双向时间（即电磁波从发射天线到物体，再从物体到接收天线的时间段）由探地雷达记录并绘制在天线测量信号正下方的雷达扫描中。因此，当探地雷达先靠近然后远离埋藏的物体时，反射在雷达扫描中形成双曲线。双曲线的顶点可以计算出目标物体的实际位置。一个双向时间绘制的图像称为A-scan，而多个A-scan汇集处理成B-scan图像 下图是探地雷达信号的示意图：

垂直分辨率是雷达在垂直方向（纵向）上能够分辨两个及两个以上反射界面的能力 垂直分辨率一般为：λ/4或者λ/2 λ为波长 水平分辨率是雷达在水平方向上所能分辨的最小异常体的尺寸 水平分辨率一般为：√((Hλ)/2) H为目标的深度，λ为波长

频率越高，探测深度越浅，探测精度越高； (但是特别高的频率增加了地图关联过程的脆弱性。首先，当存在通道间偏移时，高分辨率特征难以关联；此外，导致车辆运动相位差很大，难以将雷达数据与地图相关联) 频率越低，探测深度越深，探测精度越低； (地下地质的雷达截面往往在100兆赫兹以下急剧下降，所以频率最好大于100兆赫兹)

一般准则是，探地雷达的最大探测深度通常是3到4个趋肤深度，趋肤深度是脉冲在失去大部分能量之前传播的深度的量度

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