巴丹吉林沙漠位于我国境内的西北部,地处内蒙古省阿拉善盟的右旗,与大多数沙漠一样,这里由于气候干旱而降雨量稀少,最终导致了沙漠地区广袤且荒无人烟。但是,在巴丹吉林沙漠腹地却存在着七十多个永久性湖泊,地下水资源也颇为丰富,因而该地区成为水文地质学、气候学以及沙漠学研究的重点区域。近年来,众多学者在巴丹吉林沙漠地区的特殊研究背景下,以其独特的自然地质条件为前提,运用构造学、地球物理学以及地球化学等方法对该地区沙漠中高大沙山的分布及形成机理进行了分析;同时也通过分析湖泊和地下水水化学特征等方式,对湖泊的形成与演化、地下水的来源与分布等多方面地质科学问题进行了研究,并取得了不少研究成果。然而,巴丹吉林沙漠地区的地下水情况分析结果却依然具有很大的争议性,目前依旧没有任何说法被完全证实和认可,故而,该区域需要更多学者们共同的探索以及多种研究方式得到的成果。本文在巴丹吉林沙漠进行实地的研究,并且运用探地雷达方法对地层进行探测,对于本地区地层及地下水情况的揭示具有实际意义。在本文的探索当中,对巴丹吉林沙漠的湖泊及地下水情况进行的研究能够使得我们更加了解巴丹吉林沙漠湖泊的补给及地下水的来源,这样的研究结果对沙漠区的生态环境保护具有重要意义。探地雷达是浅表高分辨率探测技术,在地质研究,农业灌溉,环境保护等方面有广泛应用,同时,将AVO原理应用于地质雷达数据,分析地层反射的AVO响应能发现更多常规处理中被忽略的信息,改进对地层水的探测解释。然而,地质雷达进入我国的数十年中,对于地质雷达AVO方法的研究所取得的成果甚少,特别是在地下水探测的应用上还需要众多学者共同的研究和努力。本文就巴丹吉林沙漠地区开展地质雷达实验工作,对测区的地下情况进行了分析,并结合正演模拟研究,得到了AVO反演雷达数据推断地层水的方法,验证了此方法能更高效地利用浅层地质雷达探测数据,得到合理的推断结果。从而为巴丹吉林沙漠的地下水情况研究提供参考,并为雷达数据测量含水率方法的实现提供依据。