地球物理方法在环境污染监测中的应用主要是基于污染物及其周围介质物理和化学性质的差异,通过对物理定律的研究和分析,使用专门的设备和仪器来测量污染物理场的分布。然后结合有关资料,推断解释污染物在地下一定深度范围内的分布特征。电法勘探已成为一种广泛应用于环境污染调查、监测和防治的地球物理方法。其中探地雷达法是环境和工程勘探中发展最快,使用最广泛的电磁探测方法之一。在传统的探地雷达信号分析中,信号一般被认为是平稳线性的,因此传统的探地雷达信号分析方法是Fourier分析。对于非平稳非线性信号,由于Fourier变换将信号的整个时域变换到频域,因此所有时域成分被用于反映频域中信号的变化,信号的局部瞬态特性无法反映。在时频分析方法中,信号的能量是时间和频率的二维函数。积分时频分析方法的共同缺点是它们都受到Fourier变换缺乏适应性的约束。基于经验模态分解和局部均值分解的时频分析方法,没有使用信号的先验知识,并且基函数本身从原始信号自适应分解得到,克服了积分时频分析方法的缺点。本文选择经验模态分解作为自适应时频分析方法的研究对象。针对探地雷达信号的特点,讨论了分解过程中插值方法的问题,确定了非节点结束条件样条插值方法在探地雷达信号经验模态分解中的适用性。随后通过零点扩展方法解决了各个分量的瞬时频率在初始和末尾时段存在与实际物理意义不相符的问题。以层状地质模型为基础分别设计了浅部和深部两种污染程度的模型。将污染模型时距剖面进行经验模态分解,获得了对应的不同阶段的时距谱和频距谱,解释了污染区域的异常特征。在实地剖面分析中,时距谱和频距谱有效的反映了调查研究区域内的层状地下结构信息,并且根据异常特征和钻探验证结果,证明了此调查研究区域不是工业垃圾填埋场地。通过以上研究,说明了经验模态分解方法在探地雷达信号时频分析中的有效性,并且能够为探地雷达剖面的解释工作提供可靠的辅助作用。