探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)是探测地下结构及其分布规律的一种重要浅层地球物理勘探方法,作为一种先进的高频电磁波勘探技术,具有探测速度快、探测过程连续、操作方便灵活、分辨率高、不损坏被探测目标等特点。因此广泛用于岩土勘查、工程建筑结构勘查、水文地质调查、考古、生态环境探测等方面。但是目前地质雷达还有许多待改进之处,如雷达图像的识别主要还停留在人工的肉眼和手工的基础上;所以对常见探测对象的物理正演模拟,有助于我们了解电磁波的传播规律,根据雷达图像分析可以积累判别地下结构的经验;使用正演模拟技术还可以对大量的实验进行验证,可以在很大程度上提高探地雷达探测结果的准确性,提高探测效率和图像解释精度。本文根据麦克斯韦方程组,导出了二维模拟横磁模式(TM)的Ez, Hx和Hy分量。通过Mur二阶吸收边界条件处理,采用Ricker子波激发,建立了探地雷达TM波二维有限差分正演模拟程序。针对点状物模型、倾斜界面模型,阶梯状模型,混合复杂模型等常见模型分别进行了数值模拟研究,探讨了这些目标体的探地雷达响应特征和规律,为探地雷达技术在无损工程质量检测的可行性及应用提供一种直观的感性的认识。根据正演模拟结果我们发现：管道或空洞类点状物的探地雷达正演剖面呈现出双曲线形态的同相轴；倾斜界面的探地雷达正演剖面也是一条倾斜界面同相轴,但倾斜角度明显变缓；阶梯状构造的探地雷达正演剖面由于绕射波干扰,反射同相轴变得模糊。由于探地雷达原始数据剖面一般显示的是扭曲、失真的地下地质体结构,因此,需要对模拟出来的原始雷达剖面进行偏移处理,使雷达记录中的每个反射点都移到其真正位置。绕射扫描叠加偏移由于简单,方便,计算效率高,是比较经济的偏移方法,通过对模拟出来的探地雷达剖面进行绕射扫描叠加偏移处理,得到偏移后的雷达剖面图,更加真实的反映地下地质体结构。