，可以实现 现场计算机自动化识别，迅速定位堵塞地点，对所需操作人员专业知识能力无需太高，克服 了现有技术中高密度电阻率法、声波法、压力法等方法需要经过专业训练方可操作的缺点。
[0055] 5、本发明所使用的探地雷达发射的电磁波对于地上及埋地非金属管道都同样具 有效果，因此本发明适用于地上及埋地所有非金属管道，而高密度电阻率法仅局限于地下 管道，声波法、压力法则由于需要两端开挖，难于在地下管道中推广应用。
【附图说明】
[0056] 图1为本发明方法流程图；
[0057] 图2为本发明的数据采集方式示意图；
[0058]图3为本发明埋地非金属管道探地雷达波仿真示意图；
[0059] 图4为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t= 2ns时 刻示意图，虚线圈表示PVC管位置；
[0060] 图5为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t= 2. 33ns 时刻示意图；
[0061] 图6为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t= 2. 67ns 时刻示意图；
[0062] 图7为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t= 3ns时 刻示意图；
[0063] 图8为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t= 3. 34ns 时刻示意图；
[0064] 图9为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t=3. 67ns 时刻示意图；
[0065] 图10为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t=4ns时 刻示意图；
[0066] 图11为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t=4. 34ns 时刻示意图；
[0067] 图12为本发明自由空间中直径为300mm的PVC管探地雷达FDTD仿真t=5ns时 刻示意图；
[0068] 图13为本发明直径为300mm的埋地PVC管道正上方探地雷达实测信号数据示意 图；
[0069] 图14为本发明直径为300mm的埋地PVC管水位和谐振频率走势关系图；
[0070] 图15为本发明某埋地PVC管1~rn关系曲线图；
[0071] 图中标号：201探地雷达；202地表面或虚构的测试工作面；203非金属管道；204 延管道走向的测线；205按步长设定的雷达扫描线；301地表直达波；302管顶反射波；303 管底反射波；304早期受迫响应部分回波；305晚期自然谐振响应回波。
【具体实施方式】
[0072] 本实施例中，非金属管道内包含流动液体；如图1所示，一种使用探地雷达实现非 金属管道内堵塞点的定位方法中是按如下步聚进行：
[0073] 步骤1 :利用探地雷达按照非金属管道的走向对非金属管道内堵塞段进行逐行垂 直扫描，获得L条扫描线，每条扫描线包含N个扫描点；每个扫描点包含Μ个采样点数；如 图2所示，201所示为探地雷达，202所示为地表面，若非金属管道处于地上，则202所示为 虚构的测试工作面；203所示为非金属管道；204所示为延管道走向的测线；205所示为按 步长设定的雷达扫描线，长度为两倍管道直径，扫描线中点位于测线上，探地雷达天线极化 方向延扫描线；
[0074] 探地雷达的天线中心频率f。是通过式（1)获得：
[0076] 式（1)中，\表示管道周围相对介电常数，dep表示非金属管道的埋深；D表示非 金属管道的直径。
[0077] 按如上现场作业方式进行探地雷达测试，从而获得非金属管道内堵塞段 的测试数据UMXNXL={Ui，U2,…，Ui，…IU办表示第1条扫描线；1彡1彡L;并有 <表示第1条扫描线仏的第η个扫描点；1彡η彡N;并有 < 义"表示第1条扫描线仏的第η个扫描点?中第m个采样点； 1<m<Μ;M为探地雷达的采样点数，N为每条探地雷达扫描线的扫描点数，L为测线分段 点数；
[0078] 步骤2:初始化
；从而获得第1条扫描线A的第η个扫描点；^;
[0079] 步骤3、图3为一个典型的埋地非金属管道探地雷达波；其中，301所示为地表直达 波；302所示为管顶反射波；303所示为管底反射波；304所示圆框内为早期受迫响应部分 回波；305所示为晚期自然谐振响应回波。图4~图12揭示了电磁波在PVC管内的自然谐 振的物理过程。展示的该物理过程是直径为300mm的PVC空管置于自由空间中，使用高斯 调制脉冲作为偶极子源，建立FDTD差分迭代公式进行仿真试验所得。埋地半空间的自然谐 振过程具有与自由空间类似的过程。图4为入射波穿越管顶部往下传播（t= 2ns)，由图 4可知在管壁两侧的波尾与管内及管外波尾不同步，一部分波能量沿着管壁爬行；图5入射 波到底管底（t= 2. 33ns)，深色波前位置开始出现中间颜色加深的能量集中，在波尾处出 现反射波前和入射波尾的叠加；图6为管底反射完成（t= 2. 67ns)，反射波在管内向上回 弹传播，此时受迫响应完成，晚期响应开始。比较入射波的子波数（波峰波谷总数）可知， 入射波为3个子波，而反射波为4个子波。反射波前三个子波正好与入射波反相，第4个子 波为入射波波尾沿管壁两侧的爬行波到达管底后汇聚碰撞，分成两股，一股向下穿过壁，另 一股向上形成第4个反射子波；图7管底反射波向上传播（t= 3ns)，由于波沿管壁的路程 较长，整个波形表现较入射波弯曲弧度更大；图8波到达管顶（t= 3. 34ns)，一部分穿越管 顶向上，另一部分反射回弹向管内。此时沿管壁传播的爬行波还未到达管顶；图9显示该时 刻管顶反射与沿管壁向上传播的爬行波发生叠加（t= 3. 67ns);图10显示管顶反射波向 下传播至管中心位置（t= 4ns)，此时沿管壁向上传播的爬行波才到达管顶，在管顶发生两 侧波的碰撞，一股向下传播形成一个新的谐振模（TJ，一股向上传播形成新的子波；图11 显示反射波已到达管底（t= 4. 34ns)，开始发生管底反射，此时管顶反射的爬行波才向下 传播到1/3行程；图12谐振基模OJ管底反射波向上传播至半管高处（t= 5ns)，与向下 传播的1"2谐振波发生叠加共振。电磁波在PVC管内如此来回振荡，产生了以谐振模（TJ 为基模的衰减振荡电磁波，即晚期自然谐振响应。因此，使用雷达测试所得数据，只要求得 晚期自然谐振响应的基模频率，即可求得管道内空腔高度，由空腔高度可得水位情况。
[0080] 根据以上数值模拟分析，截取第1条扫描线A的第η个扫描点 < 的自然谐振响应 波段€ ?'究％.、皆丨：即管道正上方扫描点的自然谐振响应波段；1<6<1; #表 示第1条扫描线Α的第η个扫描点 < 中非金属管道内液面的反射波中第一个波峰采样点； 贫表示第1条扫描线Α的第η个扫描点Γ/中非金属管道内液面的反射波完全衰减时的采 样点；
[0081] 步骤4 :提取第1条扫描线Α的第η个扫描点以的自然谐振响应波段f的极点谐 振频率，从而获得第1条扫描线Α的第η个扫描点的谐振频差4/;Μ及点谐振频率提取方 法如下：
[0082] 4. 1:根据自然谐振响应波段C=丨充'艿'…，贫丨构造Hankie矩阵坎Hankie 矩阵//::的大小为（G-F)X(F+l) ;F表示束参数，F=G/μ;μe[2, 3];
[0083]4. 2:对矩阵//】进行奇异值分解，获得矩阵K、对角矩阵Σ?和矩阵
[0084] 矩阵巧的大小为（G-F)X(G-F);矩阵g的每一列为的正交特征向量； (坟)"为矩阵//,;的转置；
[0085] 矩阵< 的大小（F+l)X(F+1);矩阵< 的每一列为丨坎的正交特征向量；对角 矩阵 < 的大小为（G-F)X(F+l)
; ? k表示对角矩阵乾中 第k个对角元素；K=min((G-F), (F+1)) ;1 彡k彡K;
[0086] 4. 3:对对角矩阵<进行降噪处理，获得秩为W的新对角矩阵; 1 <W<K;并 使得所获得的新对角矩阵中第k个对角兀素〇k满足式（2):
[0088] 式（2)中，II表示给定噪声控制阀值；
[0089] 4. 4:由W个对角元素所对应的特征向量构成滤波矩阵< ;删除滤波矩阵以的最 后一行元素形成矩阵V/ ;删除滤波矩阵的第一行元素形成矩阵^';
[0090] 4· 5 :根据新对角矩阵(Σ;,)'和自然谐振响应波段e= ·[充％y丨",…,究"丨构造 Hankie矩阵YjPY2;并使得YjPY2分别满足式（3)和式（4):
[0093] 4. 6:利用式（