地质雷达是一种具有高精度、高效率特性的无损检测技术,采用频率很高的电磁波场进行探测。由于采用高频电磁波,所以其探测深度不高,但其分辨率很高。依据电磁波传播理论,麦克斯韦方程能够描述高频电磁波在地质体中的传播特性。为了更好的研究地质雷达波在地下介质中的传播特性,本文利用FDTD法模拟电磁波的传播过程。时域有限差分(FDTD)法历经几十年的发展已经在各个领域中得到了广泛应用。FDTD方法可随着时间的推移直观地显示电磁波场的演变过程。FDTD采用Yee元胞的剖分形式对研究区域内电场和磁场在空间上进行交替离散。在数值模拟中采用c语言进行编程,将数据导出利用matlab绘制模拟结果。由于空间离散后会使得到的数据出现明显的色散现象,导致得到的数据异常,原则上Yee网格越小计算的准确度就会越高。由于计算机资源有限,时间步dt和空间步dx之间必须满足一定的关系,并探讨了 dt和dx的大小对其数值色散的影响。在正演过程中,仿真了各种激励源在多种地质模型中电磁波传播的数值模拟。根据实际情况设置背景介质以及障碍介质的电磁参数,模拟了地质雷达的实际探测过程。在模拟过程中,由于网格范围的大小有限,所以在正演模拟过程中电磁波传播到网格边界后必然会造成波的反射,影响正演结果。因此在模拟过程中在网格边界加入吸收边界条件PML,用于吸收降低计算区域内的边界反射.在后期的反演处理过程中,介绍了用于估计偏移处理中扫描速度的五种速度分析准则,这是取得最佳偏移结果的重点。该部分主要研究了频率-波数(F-K)偏移方法对电磁波地下异常地质体反射波形的归位处理,并用该偏移方法对实际地质雷达资料进行了处理,取得了很好的效果,这对实际工程应用中准确定位地下异常体的位置和大小有重要意义。