地质雷达技术在工程实际应用中能够快速、无损地探测地下介质的结构,在勘察和检测工程领域应用范围越来越广。本文主要目的是根据对历史遗留的旧地下人防空洞的勘察,进行地质雷达技术的应用及相应的雷达图像处理方法的研究,主要包括地质雷达的基本理论解释、地质雷达探测技术说明、地质雷达信号数据的采集与图像滤波后处理方法研究和关于早期地下人防空洞区的地质雷达技术应用实例。论文根据现场调查、测线布置及对干扰源的标记,确定了对早期人防空洞工程的勘察方案。依据地质雷达的基本原理、探测方法、信号图像特征及干扰因素的分析,对采集到的原始数据进行了滤波预处理和后期图像的滤波后处理,滤波方法主要采用了调整信号零点、漂移处理、水平信号的去除、信号增益、反褶积信号处理及带通滤波。再通过平滑图像及调整图像的分辨率,得到了探测对象的雷达解译图,最终出图。得到了适合左云县粘土层地层下的早期地下人防空洞的图像特征,确定了早期地下人防空洞的地下位置。经过对早期地下人防空洞地质雷达图像的分析研究得到如下主要结论:第一,MALA地质雷达在早期人防空洞的探测中,能够有效的反映早期地下人防空洞的位置及形状特征;其次,左云早期人防空洞主要位于粉质粘土地层中,通过对MALA地质雷达进行有效参数的设置以能够清晰的探测出早期地下人防空洞的位置及形状特征信息;再次,对测线垂直早期地下人防空洞走向、测线平行早期地下人防空洞走向及旧坍塌、竖井或被严重冲刷的土洞、方形边沟或地下砖墙、地下隐蔽钢筋、地下金属管线等多种早期人防空洞信号特征进行了信号特征实例分析和特点描述;最后,在粉质粘土地层中将雷达天线发射器的信号叠加次数增加为16或32次,可以增加信号的探测深度,以应对工程现场场地大小和地下介质(粘土)电磁信号严重衰减的限制。