世隆科技：探地雷达在国土资源地质灾害预警领域的应用

国土资源领域中的地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等，对人民生命财产安全和社会经济发展构成严重威胁。为了有效提升地质灾害预警能力，及时发现潜在的灾害隐患，本方案将重点介绍地质雷达和边坡监测雷达在地质灾害预警领域的应用。

（一）地质灾害的严重性与普遍性

1.全国地质灾害风险分析

2024年5月8日，国务院新闻办公室举行新闻发布会，介绍《第一次全国自然灾害综合风险普查公报》（以下简称《公报》）有关情况。据介绍，本次普查开展了地震、地质、气象、水旱、海洋、森林草原火灾6大类、23种灾害风险和综合风险评估区划，将全国划分为6个自然灾害综合风险大区、30个综合风险区和90个风险防治亚区，首次形成了覆盖国家、省、市、县四级的评估区划成果。

《公报》显示，我国已对18万余处地质灾害隐患点的信息进行了更新，截至2023年12月底，全国共登记在册滑坡隐患点13.2万处、崩塌隐患点8.2万处、泥石流隐患点3.3万处。在地质灾害评估区划方面，全面完成1∶100万的全国崩塌滑坡泥石流地质灾害危险性评价、风险区划和防治区划工作，形成了系列区划成果。其中，全国地质灾害极高风险区面积为35.6万平方千米，高风险区面积为83.3万平方千米，中风险区面积为92.5万平方千米，分别占全国陆地面积的3.7%、8.7%和9.6%。全国地质灾害重点防治区面积为288万平方千米，次重点防治区面积为372万平方千米，分别占全国陆地面积的30%和38.7%。

2.全国地质灾害发生数量及类型分析

2022年，全国共发生地质灾害 5659 起，其中滑坡 3919起，崩塌1366起，泥石流202起、地面塌陷153起、地裂缝4起、地面沉降15起。

2023年，全国共发生地质灾害3668起，其中滑坡925起、崩塌2176起、泥石流374起、地面塌陷193起，地质灾害死亡失踪人数连年下降，总体保持低位。

3.全国地质灾害经济损失及人员伤亡分析

2022年我国地质灾害共造成直接经济损失15.03亿元，同比减少53.03%。2015至2022年历年总直接经济损失为235.76亿元。共造成90人死亡，人员伤亡数量为140人。

2023年以来，全国煤矿事故反弹。据国家统计局发布的《中华人民共和国2023年国民经济和社会发展统计公报》显示，2023年全年发生煤矿安全生产事故死亡人数为443人，百万吨死亡率0.094，上升23.7%。

4.全国地质灾害成功避让情况分析

2022年，全国各级自然资源主管部门共计派出专家及技术人员90.2万余人次，排查巡查隐患点309.8万余处次(重复计数)，紧急处置各类地质灾害险情或隐患14237处。2022年全年共成功预报地质灾害321起，涉及可能伤亡人员7226人，避免直接经济损失6亿元。

2023年全国各级自然资源主管部门共计派出专家及技术人员175.9万余人次，排查巡查隐患点252.1万余处·次（重复计数），紧急处置各类地质灾害险情或隐患10185处。全年成功预报地质灾害427起，涉及可能伤亡人员5249人，避免直接经济损失5.0亿元；普适型监测预警设备成功预报26起，有效预警险情103起。

常见地质灾害案例

探地雷达

探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR），又称地质雷达，透地雷达，是利用高频电磁波（通常为数十兆赫兹至数百赫兹）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线发射进入地下，经地下目标体反射或散射后返回地面，再由接收天线接收。通过对接收的雷达波信号进行处理和分析，可以获取地下目标体的位置、形状、大小以及介质特性等信息。

探地雷达的工作原理基于电磁波在不同介质中的传播特性差异。当电磁波在均匀介质中传播时，其传播速度和路径是相对稳定的；而当遇到地下目标体（如岩石、土壤、水体、空洞等）时，由于目标体与周围介质的电性差异（如介电常数、电导率等），电磁波会发生反射、折射和散射现象，导致雷达波信号的强度、相位和传播时间发生变化。通过分析这些变化特征，可以推断地下目标体的存在及其相关性质。在地质灾害预警中，可用于探测地下空洞、软弱层、富水带等潜在的灾害隐患。

目前，探地雷达等技术手段可以预先探测城市道路、高速公路下方隐伏的空洞隐患，采取措施消除隐患，实现提前预防和预警灾害的发生。定期对重点路段、灾害多发路段进行多期次、周期性、预防性普查和探测，才能使灾害的发生发展处于受控状态。

1.手推便携式探地雷达

便携式探地雷达

手推式便携探地雷达在地质灾害监测、地下管线探测、道路病害检测等领域具有显著优势：

（1）便携性与灵活性

易于携带：手推式探地雷达体积小、重量轻，便于携带至各种复杂地形进行探测。

操作简便：通常配备笔记本电脑、平板电脑或者手机操控，用户可以通过简单的操作即可完成数据采集和分析，降低了使用门槛。

（2）高效性与准确性

实时数据采集：手推式探地雷达能够实时采集地下信息，并通过内置的数据处理系统进行分析，提高了工作效率。

高分辨率成像：采用先进的信号处理技术，能够生成高分辨率的地下图像，准确反映地下结构、空洞、管线等分布情况。

（3）适应性强

多种频率选择：手推式探地雷达通常提供多种频率的天线选择，以适应不同深度和不同介质的探测需求。

适应复杂地形：由于设计坚固且易于操作，手推式探地雷达能够在各种复杂地形（如山地、丘陵、城市街道等）中进行有效探测。

（4）安全性与环保性

无损探测：手推式探地雷达采用电磁波进行探测，不会对地下结构造成破坏，是一种无损检测技术。

环保节能：采用低功耗设计，减少能源消耗，同时不对环境造成污染。

（5）应用领域广泛

地质灾害监测：能够准确探测滑坡、泥石流等地质灾害隐患，为防灾减灾提供重要依据。

地下管线探测：能够准确探测地下管线（如水管、电缆、燃气管道等）的位置和深度，为城市规划和施工提供安全保障。

道路病害检测：能够检测道路内部的空洞、裂缝等病害，为道路养护和维修提供精准数据支持。

手推式探地雷达具有便携性与灵活性、高效性与准确性、适应性强、安全性与环保性以及应用领域广泛等优势。这些优势使得手推式探地雷达在地质灾害监测、地下管线探测、道路病害检测等领域具有广泛的应用前景和重要的价值。

车载式三维探地雷达的应用及优势

车载式三维探地雷达

随着城市化进程的加速，基础设施建设的日渐完善，市政道路、高速公路的安全与稳定成为城市管理的重中之重。道路病害如空洞、脱空、裂缝等问题不仅影响行车安全，还可能引发严重的道路塌陷事故，给城市交通和居民生活带来巨大威胁。因此，如何高效、准确地检测市政道路病害，成为城市管理亟待解决的问题。车载式三维探地雷达技术作为一种先进的无损检测技术，在道路检测中展现出独特的优势，为管理者提供有力的技术支持。

车载式探地雷达

车载式三维探地雷达是一种集成了高精度探测、三维成像、智能分析以及实时检测功能的综合系统。该系统通过向地下发射高频电磁波信号，利用电磁波在地下介质中的传播特性，实现对地下结构的非破坏性检测。车载式三维探地雷达采用天线阵列技术，设置多通道和多种极化方式，能够进行高密度、快速全覆盖扫描，生成地下空间的三维图像，为工程人员提供直观的视觉参考。

车载式探地雷达的应用，不仅提高了地质勘探和道路检测的效率和精度，更为现代工程建设提供了强有力的技术支撑。它使得工程师们能够更加准确地了解地下环境，科学规划工程方案，有效预防和控制工程风险。同时，车载式探地雷达的广泛应用也促进了相关技术的研发和创新，推动了地质勘探和道路检测行业的整体进步。在公路、桥梁、隧道等工程检测领域，车载式多通道探地雷达展现出强大的应用潜力。通过多通道数据的综合分析，可以实现对地下管线、结构缺陷、隐蔽工程、路基内部的空洞、脱空、含水率异常等病害精确探测，为工程的安全运行和养护管理提供有力支持。

车载式三维探地雷达应用优势

高精度探测与三维成像

车载式三维探地雷达系统能够实现厘米级分辨率的地下成像，即使是微小的地下变化，如轻微的空洞、裂缝等，也能被准确捕捉。通过多通道设计，雷达车能够生成地下空间的三维图像，清晰展示地下结构的分布和状态。这种高精度探测与三维成像技术，使得工程人员能够直观了解地下病害的实际情况，为后续的修复工作提供准确依据。

智能分析与快速响应

结合人工智能技术，车载式三维探地雷达系统能够自动分析收集到的数据，快速识别出可能存在的隐患区域，并生成相应的报告。这种智能化分析大大提高了检测效率，减少了人为因素导致的误判。同时，雷达车可以在正常行驶的状态下进行检测，不影响交通流量，特别适合繁忙的城市道路。在出现道路沉降、塌陷等紧急情况时，雷达车能够迅速到达现场，进行快速检测，为应急处置提供准确、实时的数据支持。

无损检测与安全性高

探地雷达利用电磁波在地下介质中的传播特性进行探测，采用非接触式测量，不会对地下目标造成破坏，避免了传统钻探等方法可能对地下结构造成的破坏，适合城市道路的日常维护和检测。

提前发现隐患，防患于未然

探地雷达能够精确探测地下空洞、松散层和脱空等道路病害， 提前发现并排除道路塌陷风险，防患于未然。

探地雷达凭借其高精度、高效率、非破坏性和实时数据处理等技术特点，在市政道路灾害预警检测中具有广泛的应用前景。它可以满足市政道路检测对速度、精度和安全性的高要求，为城市道路的日常维护和安全管理提供有力的技术支持。