[发明专利]使用近场与远场超低频和极低频干涉测量合成孔径雷达以用于地下成像的方法

权利要求书

1.一种经由使用控制源电磁信号的干涉测量技术进行地下监测的方法，所述方法包括下述步骤：

a.在表面上定位至少一个发射器，所述至少一个发射器被定位成相对于目标结构的法线小于临界角的角度，所述临界角依赖于每个发射频率，所述至少一个发射器另外地被定位成使得发射指向所述目标结构，所述目标结构在所述表面之下，其中，所述至少一个发射器能够发射使用多个所述发射频率所建立的一个或更多个相位相干线性调频脉冲；

b.在所述表面上定位至少两个接收器，所述至少两个接收器被定位成使得由所述至少两个接收器中的至少一个接收器接收来自所述至少一个发射器的所述发射，其中，所述至少两个接收器能够通过相位相干检测来自线性调频脉冲的小的相移和振幅改变；

c.其中，所述至少一个发射器和所述至少两个接收器与低漂移同步时钟相位相干和/或时间相干；

d.记录由所述至少两个接收器响应于所述线性调频脉冲所接收到的数据；

e.针对多个所述发射频率、所述角度和/或在所述表面上的位置，重复步骤a到步骤d；

f.使用数据成帧、根据所述数据来建立所述目标结构的至少一个干涉图像，其中，所述数据成帧建立相位相干的并且与所述低漂移同步时钟相干的数据采样；

g.其中，在无需使用采用地震数据进行的反演或无需使用具有增强电磁(“EM”)性质的支撑剂的情况下实现所述地下监测的方法。

2.根据权利要求1所述的方法，另外地包括相位聚焦的步骤，所述相位聚焦包括引入特定相移，从而产生与所述至少两个接收器的相位中心的角度偏离。

3.根据权利要求1所述的方法，具有至少两个发射器，并且所述方法另外地包括相位调整的步骤，所述相位调整包括向所述至少两个发射器引入至少一个相移，其中，对于所述至少两个发射器中的每个发射器，所述至少一个相移为相同的增量。

4.根据权利要求1所述的方法，另外地包括相位调整的步骤，所述相位调整包括向所述至少两个接收器引入至少一个相移，其中，对于所述至少两个接收器中的每个接收器，所述至少一个相移为相同的增量。

5.根据权利要求1所述的方法，另外地包括收集并且分析来自伪随机二进制(“PRB”)码发射的数据的步骤，从而产生精确地定位的电导率值并且根据所述电导率值建立相对应的相速度，其中，还根据步骤e重复所述收集并且分析来自PRB的数据的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，另外地包括关于近场相位和中间场速度执行雷达探测计时，从而产生深度信息，其中，还根据步骤e重复所述执行雷达探测的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在水力压裂或液化石油气(LPG)地下压裂操作期间进行地下监测。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述频率超过0.25Hz。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个频率在时间上以离散的间隔改变。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个频率随着时间连续地变化。

11.根据权利要求1所述的方法，具有至少两个干涉图像，并且所述方法另外地包括建立所述至少两个干涉图像的堆叠的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少两个干涉图像的所述堆叠包括所述目标结构的三维成像。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少两个干涉图像的所述堆叠包括四维成像，其中，所述四维成像是在一个或更多个时间间隔上所拍摄的三维成像。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个接收器中的一个或更多个接收器接收下述信号中的一个或更多个：

指示反射的信号；

指示零位的信号；或

作为穿过地层的结果而返回的信号，所述地层与所述目标结构相比更接近于所述表面。