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系統識別號 U0026-0812200914284519
論文名稱(中文) 透地雷達應用在水利堤防孔洞檢測之信號分析
論文名稱(英文) Signal Analysis of Ground Penetration Radar Applying to Evaluate the Void of Hydraulic Embankment
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生(中文) 龔憲明
研究生(英文) Hsien-ming Kung
電子信箱 g74803@yahoo.com.tw
學號 N6793115
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 246頁
口試委員 口試委員-宋見春
口試委員-陳景文
指導教授-倪勝火
中文關鍵字 孔洞  希伯特轉換  透地雷達  信號分析 
英文關鍵字 void  ground penetrating radar  Hilbert transform  signal analysis 
學科別分類
中文摘要 台灣四面環海,河川坡陡流急,每到颱風季節水患四處可見,因此水利堤防的維護相當重要,而且堤防的拆除重建經費甚鉅,為避免小缺失造成大遺憾,所以堤防孔洞的確認就成為相當重要的議題。
堤防孔洞的問題最主要為如何確定其範圍、位置,本研究以透地雷達於現地堤防檢測,將原始資料經希伯特轉換分析後,重繪原始訊號圖、希伯特轉換瞬時振幅圖、瞬時相位角圖、瞬時頻率圖,藉由觀察這些圖形之交互參照,可使施測人員較容易判釋出孔洞位置。
當雷達波遇到孔洞時,其振幅、相位角、頻率會有所改變,藉由觀察這些圖形的變化,輔助原始訊號圖判釋,提高解析能力。研究發現原始資料經希伯特轉換分析後,重繪振幅等值圖確實能提高訊號的反射能量,增加其與四週土層的對比,且使得訊號更為集中,更容易判讀。
英文摘要 The island of Taiwan, with its raging rivers, is often inundated with water during typhoon seasons. Therefore, the maintenance of embankments is of great importance. Also, Due to the huge cost of demolition and reconstruction, inspecting the voids in the embankments has become hotly discussed in order to avoid ensuing problems.
The key issue of embankments lies in how to identify the scope and location of voids in the embankment. This study aims to detect the voids of embankments, transform the raw data via Hilbert, and re-sketch original signal graphs, instantaneous amplitude figure, instantaneous phase angle figures, and instantaneous frequency figures. Observing these figures by cross-reference can help inspectors to identify the voids much easily.
When radar waves transmit into voids, the amplitude, phase angle graphs, and frequency will change. In anticipation of observing the changes of these figures, the original signal figures can be interpreted with great precision. The study concludes that the raw data transformed by Hilbert transform to all these figures can enhance the reflection magnitude, strengthen the contrast with the nearby soil, and focus signals, which have improved inspection.
論文目次 中文摘要.................................................Ⅰ
Abstract.................................................Ⅱ
誌謝.....................................................Ⅲ
目錄.....................................................Ⅳ
表目錄...................................................Ⅵ
圖目錄...................................................Ⅶ
符號說明.................................................Ⅷ
第一章 緒論...............................................1
1.1 研究動機 .............................................1
1.2 研究目的與方法........................................2
1.3 研究內容 .............................................2
第二章 文獻回顧 ..........................................5
2.1 雷達的起源............................................5
2.2 透地雷達的發展史......................................5
2.3 透地雷達之主要應用範疇................................7
2.4 透地雷達之特性及限制.................................15
2.5 雷達影像圖之初步判釋.................................17
第三章 透地雷達原理與相關理論........................... 34
3.1 基本原理 ............................................34
3.2 相關理論 ............................................34
3.2.1 馬克斯威爾方程式 ..................................35
3.2.2 地層介質參數設定...................................36
3.3 希伯特轉換...........................................39
3.4 試驗儀器.........................................41
第四章 現地檢測方法與資料後處理..........................49
4.1 現場位置選擇.....................................49
4.2 硬體設備.........................................49
4.3 儀器軟體操作.....................................50
4.4 資料後處理.......................................51
第五章 結果判釋與討......................................62
5.1 曾文溪石仔瀨、麻豆堤防段.........................62
5.1.1 環境背景.......................................62
5.1.2 結果討論.......................................63
第六章 結論與建議.......................................144
6.1 結論................................................144
6.2 建議................................................145
參考文獻................................................146
附錄A 現地試驗分析圖....................................154
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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2009-08-18起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2009-08-18起公開。


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