我国城市中的给排水管网系统兴建于上世纪七八十年代,是城市居民生活的重要基础设施,但随着年久失修,管网老化日益严重,时常出现管道破损等现象,不仅造成了严重的水资源浪费,还对居民生活和城市发展造成了很大影响,甚至会造成管道堵塞、交通停滞、地面坍塌等事故。现行的管道渗漏检测方法有很多种,但常规检测手段对于渗漏病害定位的准确度较低,而探地雷达检测法有着检测效率高、定位准确等优点,能够实现对遍布城市的管网进行病害数据收集和精确定位。但是在目前的研究中,探地雷达运用较广的是二维探测技术,对于渗漏病害的大小、范围和位置都难以准确描述,而且大量的病害检测数据都需要专业人员进行人工识图处理,雷达图像特征分析也存在较大的主观性。为了更加高效地识别管道渗漏的探地雷达图像,总结管道渗漏的雷达三维图谱规律,实现渗漏病害的自动识别,本文从两种给排水管道渗漏病害模型出发,进行了探地雷达三维模型探测试验,对病害的二维、三维雷达图像和三维正演模拟进行了研究,并通过MATLAB编制GUI界面实现了雷达图像的自动识别,主要研究内容如下:（1）根据电磁波理论和探地雷达探测的方法技术,分析了探地雷达的探测方式和技术参数的设置方法。按照规范设计了单根管道渗漏模型和交叉管道渗漏模型,通过布置合理的网格测线进行了探地雷达三维探测试验,并通过Radan7软件对所得雷达数据进行了初步的信号处理,分析了二维图像和三维图像的特征规律。（2）根据有限元法（FEM）探地雷达正演理论和散射边界条件理论,分析了散射边界条件在正演模拟中的适用性,满足了在有限内存空间中模拟电磁波在无限空间传播的条件。（3）通过Comsol有限元仿真软件,对单根管道渗漏和交叉管道渗漏病害模型进行了三维正演模拟,分析了入射过程中管道渗漏的二维、三维图像规律。再通过Voxler4绘图软件对数值模拟中探针组所接收的电磁波反射信号进行了三维成像,最终与模型试验结果对比分析,验证了数值模拟结果的正确性。（4）运用MATLAB编程软件,结合形态学图像处理方法和soble算子边缘检测得到了模型试验中雷达图像目标区域的三维坐标集合,并通过点云成像将模型试验中的三维切片图转化为三维点云图,并编制了GUI操作界面,实现了渗漏病害的自动识别与三维成像,提高了给排水管道渗漏病害雷达图像的识别工作效率和准确性。