文 献 综 述

1.1 空洞探测的研究背景和研究意义：

在我们的日常生活中，很多地方都遗留了空洞，有些是自然形成的，有些是人为造成的，然而这些空洞形成以后有些深埋地下，有些形成于物体之中，所以人类光靠肉眼是无法直接发觉的。这些由于自然原因或者人为原因形成的难以发觉的空洞，会对我们的生活造成不可忽视的影响。在工程方面，比如，岩溶地区的地下有着很多不为人知的溶洞或者其他成因的空洞，而道路建设是国家非常重视的发展项目，如果没有及时发现空洞而盲目开工建设道路的话，这些空洞会给道路以及人们的生活造成恶劣的影响。或者煤矿一些天然空洞或者人为的采空区，不能准确探测却盲目施工的下场极有可能造成塌陷事故。又或者大桥、水坝每年的检测与维修，如果有空洞存在在不能及时发现，会给人们的生活造成很严重的影响，所谓”千里之堤毁于蚁穴”正是此类问题的警示。此外，在医学方面，这样的研究也是有这重要的应用。我们知道，空洞探测的关键突破点在于空洞和介质的密度不同，而在医学方面，根据正常器官组织和病变器官组织密度的不同，能够探测出病变位置，为医生的诊断及治疗提供了优秀的关键条件。此种例子生活中比比皆是，这个问题的研究有着不可忽视的工程意义，安全意义，是能够运用到实际并且为人类生活有着重大帮助的。

1.2 空洞探测技术的研究现状

1.2.1 国外现状

国际上并没有专门从事探测空洞的机构或者组织，也没有这方面的行业标准。但是美国、前苏联（俄罗斯）、日本等发达国家在军事和交通中探测空洞有着大量的经验。

比较常用的是电法勘探中的电阻率法、电磁法和自然电场法。其中电阻率法传统并且得到广泛运用，它的优点是：有较好的垂向分辨率，适合浅部和深部空洞的探测。现在高密度电法以其迅速的数据收集、更大的剖面覆盖面积、以及高抗干扰的能力作为最有效的探测方法被美国、日本经常使用。

电磁勘探可大致圈定地下空洞的特征和分布范围，尽管其受覆盖物的影响大的缺点受人诟病，但是它快速简便，成本较低。

地震勘探的方法则主要有地震折射法、高分辨反射法和钻孔地震层析成像等。美国在福罗里达州的空洞探测结果表明：第一种方法在野外操作简单快速，成本低廉，依旧是对浅部空洞探测有优势，但是受地表覆盖物影响较大。而后两种方法的效果显著、有效。采用了地震勘探中瑞利波法的日本VIC公司的”GR-810”全自动地下勘探系统不光代表日本目前空洞探测的技术水平，同时也代表着世界先进水平。这种技术有着高精度、高效率、低成本、高质量的特点为世人称道。

微重力测量在美国70年代末用于寻找成功寻找油田。今年来，微重力测量广泛运用于溶洞和地下空洞的探测。干扰因素较多成为了它的局限之处。