在实际管线探测工作中,由于实际地下每一层的构成物质也不是唯一的,当一种物质与其周边物质介电性差异较大时,就会在雷达剖面图中表现出与周围不同的异常反射,这些物质体的形状不同,也表现出不同特征响应,这加大了探地雷达资料解释的难度。所以进行正演模拟研究是十分必要的,充分研究不同管线的特征曲线,对实际探测工作的资料解释是具有实际意义的。通过软件进行正演模拟时,模拟结果中均存在能量远大于反射信号的直达波,当地下管线埋深较浅靠近地表时,有效的探地雷达信号会被强直达波所覆盖,此外,当地下管线反射信号较弱时,由于强直达波的存在,会使管线反射的双曲线不明显甚至难以发现。因此,消除探地雷达信号直达波对于提高正演模拟图像质量和解释精度是非常重要的。本文利用基于时域有限差分方法(FDTD)的gprMax3.0软件,进行了多组探地雷达正演模拟实验,探究不同参数的变化对正演模拟的影响。利用奇异值分解方法(SVD)对正演模拟资料进行数据处理,提高了正演模拟资料的质量。最后,结合工程实例对管线探测结果进行分析。通过以上工作,得到了以下结论:地下管线反射双曲线,顶端能量最强,向两端逐渐减弱;地层介质的电导率大小对电磁波的传播有明显影响,电导率越大,电磁波的衰减越严重;一般来说,管线管径越大,反射信号越强;管线埋深越小,反射信号越强;根据双曲线顶反射时间,可计算管线埋藏深度;利用双曲线的顶反射时间和底反射时间,可计算管径大小;探地雷达对金属管线的探测能力强于非金属管线;两个水平并列管线间距大于Fresnel带直径的1/4时才能被区分;两个垂直并列的管线间距大于?/4时可以被区分;道路的层状结构对探地雷达传播有较大影响,随着层数的增加,电磁波损耗增大,反射信号变弱;奇异值分解法(SVD)对去除正演模拟资料中的直达波具有较好的效果,根据实验总结,比较好的做法是去掉第一个奇异值,用剩余全部来恢复探地雷达剖面。