名木古树存活年代久远,树干内部大多存在腐朽、空洞等缺陷,会导致树木倒塌等恶劣现象,同时,城市环境特征、用地变化及绿地管理也都可能会对古树根系产生威胁,导致根系生长不受控制,从而造成路面损坏等现象。雷达波技术是一种有效的无损检测技术,拥有真实无损、便携度高、操作容易、探测精度高等优点,近些年来,雷达波检测技术越来越多地应用于树木的无损检测,业内称之为树木雷达(技术)。然而由于绕射波存在,会影响树木雷达波图像成像的真实性和精确性,无法获取树木缺陷以及树根真实的尺寸大小,同时还存在信噪比低、目标特征不明显等问题,从而对树木探测产生一定影响。偏移成像算法是一种可精确获得地下复杂介质结构分布的有效算法,能够使反射波归位和绕射波收敛。常见的基于偏移的探地雷达成像算法,研究设计的探测对象主要为地雷或者金属管道等大的探测目标;将偏移算法应用于此类雷达波成像中,已经能实现偏移结果与模型的高度一致性。近年来,偏移逐渐被应用于树木根系探测目标精确的定位。所以研究偏移算法在树木树干缺陷以及根系探测中应用具有重要意义。基于以上问题,在前人研究的基础上,研究了Stolt偏移和相移偏移理论,结合探地雷达信号分析理论,实现了树干内部介质缺陷和地下根系探测偏移成像算法,通过在正演数据模型、标准柳木试件、根系检测预埋实验以及活立木现场实验,验证了该方法在树木内部缺陷及地下根系树根的尺寸大小还原的可行性和准确度。同时,通过计算图像熵值、偏移结果与模型对比效果,以此分析比较基于Stolt偏移和相移偏移的树木雷达成像算法,最终选取相移作为树木树干和根系探测的偏移成像系统的算法模型。本文工作的研究侧重点在于利用探地雷达理论测量树木的树干内部和地下根系。通过偏移成像算法得到的图像与原始雷达图像相比,其树干内部缺陷以及地下根系的尺寸大小更易于辨认,即提高了树干内部缺陷和地下根系探测识别的准确性。并将该算法成功应用在颐和园古树检测,为古树名木的保护提供了支持。