我国有许多具有历史价值的古树名木,它们亟需保护。自然环境下的树木易因各种不利的环境因素或自身生理原因出现的衰退现象。树木受侵害产生衰退的早期,一般从内部开始发生空腐且不可逆转,无法从树木外部得到准确的监控和测定。雷达波适用于古建筑木结构、名树古木的无损探测,相较于其他木质体无损探测技术(应力波、超声波、X射线扫描法等)具有完全非损伤性、无环境污染、探测速度快等优点。但是,由于木质体内部结构的复杂性(心材,边材和树皮及结疤,开裂,腐朽和中空等缺陷),含水率及环境导致的个体差异性提高了无损检测的难度,使雷达波对于木质体内缺陷的检测还存在精度不高,可视化程度低等不足。基于以上问题,该课题从解决问题的角度出发,提出了基于雷达波的树木内部缺陷定位和表征的方法。方法:基于介质耦合雷达波扫描获取的图像,依据雷达波在木质体内部及其缺陷媒介中传播振幅、波速变化以及反射、透射等传输特性,以及电学、物理特性的分布特征,通过阈值、匹配滤波器、希尔伯特积三种方法,获取缺陷层面反射特征,并结合三维激光扫描仪获取树木外形轮廓数据,从而实现对树木内部缺陷的准确定位和表征。对三种算法分别使用FDTD(Finite-Difference Time-Domain)正演方法进行了对比验证,并将方法应用于颐和园古柳木(Salix babylonica L)试件的试验测试中。结果:正演对比测试结果表明,希尔伯特积方法相较于阈值法、匹配滤波器法,对木质体内缺陷识别效果更好。实际柳木试验测试结果显示树木内缺陷深度误差10%,结合三维激光可视化信息与外轮廓扫描技术求得的缺陷部分面积误差在5%左右。结论:表明雷达波对树木内部缺陷探测方法的可行有效,通过三维激光雷达扫描以及轮廓追踪的算法可表征树木内部缺陷情况,并将该方法成功应用在颐和园古柳检测。