译者序
在过去的20年间， GPR技术发展迅速， 在世界范围内出现了GPR系统设计与探测应用的热潮。其快速无损的优点使得该项技术被越来越多领域的技术人员所采用。本书是由美国威斯康星大学欧克莱尔分校的Harry M. Jol教授联合世界范围内20余位GPR领域的同行编写完成的。这些作者在各自的专业技术领域都有着深厚的理论造诣与丰富的实践经验， 他们共同努力的结果使得该书无论是在理论深度、实践操作方面还是在涉及跨领域应用方面都有着极强的实践指导价值。
本书全面详细地论述了GPR的基本理论和应用技术， 主要内容由四部分组成。第一部分是GPR基本理论与方法， 主要包括：GPR电磁学原理、物质材料的电磁属性、GPR系统与设计方法、天线技术、GPR数据处理和分析方法。第二部分论述了GPR在环境探测领域中的应用， 主要内容包括：土壤、泥炭地探测和植物体监测， 水资源探测和污染物监测。第三部分论述了GPR在地球探测领域中的应用， 包括风蚀沙丘探测， 海岸环境探测， 河流沉积探测以及冰川冰床探测。第四部分则主要论述了GPR在市政工程与地雷探测和考古方面的应用， 包括交通设施的无损检测实验（Nondestructive Testing， NDT）， 地雷和未爆炸弹（Unexploded Ordnance， UXO）探测分类以及考古探测。本书的内容也反映了国际上当前GPR领域的技术水平和研究现状。
本书翻译组近年来一直致力于GPR系统设计和信号处理方面的研究工作。所在的科研团队先后承担了国家“十一五”科技支撑项目、国家“863”高技术研究项目、国家自然科学基金项目和国家博士后科学基金项目的支持， 研制了公路病害探测专用雷达和铁路路基病害探测专用雷达， 在系统设计和信号处理方面进行了大量的富有成效的探索研究， 取得了丰硕的研究成果。相关成果已经形成了专著、专利与学术论文。在与众多应用领域的相关技术人员交流时， 深感GPR技术在国内的应用不够广泛， 可供参考的探测实例太少。本书的翻译出版正是填补了这一空白。
本书由中南大学信息物理工程学院柳建新院长负责翻译的组织工作。雷文太负责翻译本书的第1章至第5章、第8章、第10章至第14章， 周旸负责翻译本书的第6章和第7章， 童孝忠负责翻译本书的第9章和第15章。雷文太和柳建新负责审校全书。在翻译的过程中还得到了刘文劼、曹创华、汤文武、甘佳雄、刘鹏茂等硕士研究生的帮助， 在此谨表谢意。
由于时间仓促， 水平有限， 译稿难免存在不妥之处， 恳请读者指正。

序言
在过去的15~20年中， 探地雷达（GPR）技术无论是在理论、方法还是在各相关领域的应用方面都取得了长足的发展。该技术也被不同学科领域的科学家、研究人员、工程师视为是一种极有价值的探测方法。GPR应用趋于多样化， 包括地下水污染物探测、地质工程探测、沉积物探测、冰川探测和考古探测等。这些应用推动了GPR在地球物理勘探和地质工程探测领域的快速发展， 同时又在学术界和工业界引发了新兴的交叉学科的研究。在十余年前， GPR这一论题在地球物理相关文献中很少被提及。而现在， 围绕该论题有相当多的研究论文和专刊发表出来。关于GPR理论、技术和应用的大量文献的出版， 促成了这本书的编写。这本书提供了GPR领域的一个概括性总览以及若干领域的最新应用成果。本书也为GPR从业人员和入门者提供了丰富的背景知识和探测实例， 可作为查阅手册和基本参考读物来使用。
本书第一部分从GPR基础知识展开论述， 包括GPR电磁学基本原理（作者Annan）， 岩石土壤和流体的电磁属性（作者Cassidy）， 系统与设计（作者Koppenjan）， 天线（作者Daniels）和数据处理、模型与分析（作者Cassidy）。第二部分涉及GPR在环境工程中的应用， 包括土壤、泥炭地探测和植物体监测(作者Doolittle and Butnor)， 水资源探测(作者Slater and Comas)和污染物监测(作者Redman)。第三部分包括GPR在地球科学中的应用， 包括风蚀沙丘探测(作者Bristow)， 海岸环境探测(作者Buynevich et al.)， 河流沉积探测(作者Bridge)以及冰川冰床探测(作者Arcone)。第四部分包括GPR的其他工程学应用， 包括交通设施无损检测实验(作者Saarenketo)， 地雷和未爆炸弹探测分类(作者Yarovoy)以及考古探测（作者Goodman et al.）。
各章给出了GPR当前的技术发展水平以及作者认为与之相关的技术问题。各章的作者都是相应领域的领军人物， 分别任职于工业部门、咨询机构、政府部门和学术机构等。以这种形式来编排本书， 各章反映了各作者在各自专业领域的特长， 章与章之间并没有统一的格式。读者将会发现某些章节是以理论分析为主， 某些章节侧重于数学推导，  而有些章节则是采用实例分析的编排方法。每章后面都列出了大量的与本章主题相关的参考文献， 便于感兴趣的读者进行深入阅读。参考文献主要包括科技期刊和技术报告等。整体上看， 这本书从多学科、大视角的角度展示出了GPR这一技术坚实的理论基础和广阔的应用前景。另外， 本书还为学生们提供了GPR技术最新的研究成果和当前的技术发展现状。它还为那些有志于开拓新兴应用领域的地球物理顾问、研究人员和工程师提供了方法论的指导， 并有望扩展这些从业人员进行高效地下探测的能力。它也有助于行业之外的特殊用户获得所需的与GPR主题相关的信息。
感谢以下人员对本书的评阅与指导：S.Arcone, M.Bano, W.Barnhardt, J.Bridge, I.Buynevich, N.Cassidy, M.Collins, X.Comas, I.Craddock, D.Daniels, J.Doolittle, A.Enders, D.Goodman, S.E.Hamran, S.Koppenjan, I.Lunt, C.Peterson, D.Redman, M.Sato, T.Savelyev, T.Scullion, R.Versteeg, B.Welch, R.Young和A.Yarovoy。另外， 也感谢应作者要求对各章内容进行评阅的专家， 他们的专业知识为本书增色不少；但各章的作者本人最终对各章的内容负责。
感谢Brian Moorman， 是他的洞察力和远见促成了这本书的编写。本书的编写和出版很大程度上是在Linda Versteeg的指导和支持下完成的。同时感谢我的家庭（Carleen， Brianna和Connor）以及威斯康星大学欧克莱尔分校在整本书编辑过程中的支持。最后， 我承认， 由于种种原因， 本书的出版延误了几个阶段。最终本书得以出版是在多位作者以及出版社的耐心支持下完成的——他们的毅力是非常值得赞赏的。

Harry M. Jol
威斯康星大学欧克莱尔分校

本书编写人员
Peter Annan
  Sensors and Software Inc.
  1040 Stacey Court
  Mississauga，ON L4W 2X8
  Canada
  E-mail：apa@sensoff.ca  Steven A.Arcone
  US Army ERDCCRREL
  72 Lyme Road
  Hanover，NH 037551290
  USA
  E-mail：Steven.a.arcone@usace.army.mil  John Bridge
  Binghamton University
  Department of Geological Sciences and Environmental Studies
  Po BOX 6000，Binghamton，NY 139026000
  USA
  E-mail：jbridge@binghamton.edu  Charlie Bristow
  School of Earth Sciences
  Birkbeck College University of London
  Malet Street
  London WC1E 7HX
  United Kingdom
  E-mail：c.bristow@ucl.ac.uk  John Butnor
  USDA Forest Service
  Southern Research Station
  705 Spear Street
  South Burlington，VT 05403
  USA
  E-mail：jbutnor@fs.fed.US  Ilya V.Buynevich
  Coastal Systems Group
  Geology ＆ Geophysics Department
  MS #22
  Woods Hole Oceanographic Institution 
 Woods Hole.MA 02543
 USA
 E-mail：ibuynevich@whoi.edu Nigel Cassidy
 School of Physical and Geographical Sciences
 William Smith Building
 Keele University
 Staffordshire，ST5 5BG
 United Kingdom
 E-mail：n.j.cassidy@esci.keele.ac.uk Xavier Comas
 Department of Geosciences
 Florida Atlantic University
 777 Glades Road
 Boca Raton，FL 33432
 USA
 E-mail：xcomas@fau.edu Brian Damiata
 Costen Institute of Archaeology
University of California Los Angeles
 Box 95159.A210 Fowler Building
 Los Angeles，CA 900951510
 USA
 E-mail：damiata@ucla.edu David Daniels
 Antennas and Electronics Division，
ERA Technology
 Cleeve Road
 Leatherhead，Surrey.KT22 7SA
 United Kingdom
Emall：david.daniels@era.co.uk James Doolittle
 USDANatural Resources Conservation ServiceNational
Soil Survey Center
 11 Campus Blvd.，Suite 200
 Newtown Square.PA 19073
 USA
 E-mail：jim.doolittle@lin.usda.gov Duncan FitzGerald
 Department of Earth Sciences
 Boston University
 675 Commonwealth Avenue
 Boston，MA 02215
 USA
 E-mail：dunc@bu.edu    Dean Goodman
    20014 Gypsy Land
    Woodland Hills，CA 91364
    USA
    E-mail：gal_usa_goodman@msn.com    Noriaki Higashi
    Saitobaru Archaeological Museum
    Saito City，Miyazaki Prefecture
    Japan
    E-mail：higashinoriaki@pref.miyazaki.1g.jp    Hiromichi Hongo
    Saitobaru Archaeological Museum
    Saito City，Miyazaki Prefecture
    Japan
    E-mail：hongohiromichi@pref.miyazaki.1g.jp    Harry Jol
    Department of Geography and Anthropology
    University of WisconsinEau Claire
    105 Garfield Avenue
    Eau Claire，WI 547024004
    USA
    E-mail：jolhm@uwedc.edu    Steven Koppenjan
    Special Technologies Laboratory
    5520 Ekwill Street
    Santa Barbara.CA 93111
    USA
    E-mail：koppensk@nv.doe.gov    Yasushi Nishimura
    UNESCOACCU
    757 Horencho
    Nara 6308113
    E-mail：yasushi@nabunken.go.jp    Salvatore Piro
    Consiglio Nazionale Delle Ricerche istituto per le Technologie
    Applicate ai Beni Culturali
    00016 Monterondo
    SCALO，Rome c.post.10
    Italy
    E-mail：salvatore.piro@itabc.cnr.it    David Redman
    Sensors and Software Inc.
    1040 Stacey Court
    Mississauga.ON L4W 2X8
    Canada
    E-mail：dr@sensott.ca    Timo Saarenketo
    Roadscanners Oy
    Urheilukatu 57
    P.o.Box 2219
    FIN96101 Rovaniemi
    Finland
    Email：timo.saarenketo@roadscanners.com    Kent Schneider
    Underground Imaging Solutions，Inc.，
    9790 Misty Cove Lane
    Gainesville，GA
    USA
    E-mail：krschne@bellsouth.net    Lee Slater
    Earth ＆ Environmental Sciences
    RutgersNewark
    101 Warren St.
    Newark，NJ 07102
    USA
    E-mail：lslater@andromeda.rutgers.edu    John Steinberg
    Fiske Center for Archaeological Research
    University of Massachusetts Boston
    100 Morrissey Boulevard
    Boston.MA 02125
    USA
    E-mail：john.steinberg@umb.edu    Alexander Yarovoy
    Int.Research Centre for Telecom and Radar
    Delft University of Technology
    Mekelweg 4
    2628 CD Delft
    The Netherlands
    E-mail：a.yarovoy@ewi.tudelft.nl