轻于水且不溶于水的液体称为轻非水相流体(Light Non-aqueous Phase Liquid,LNAPL)。石油是LNAPL的主要代表,它在生产、储运、炼油过程中不可避免地会发生泄漏,造成土壤和地下水污染。由于LNAPL污染具有隐蔽性,通过观察来检测和判断其污染程度是十分困难的,因此,找到一种快速、高效、无损的LNAPL污染土壤调查方法,对分析、评价和修复地下石油污染具有重要意义。探地雷达作为一种电磁波无损探测技术,适用于对LNAPL污染物的探测。传统的探地雷达数据处理方法对于此类与周围介质的相对介电常数差别较小的污染物的探测效果一般。探地雷达属性分析技术可以从探地雷达数据中提取出可描述的属性,刻画地下异常体的特征,提高对探地雷达数据的解释能力。为了更好地利用探地雷达数据获得地下LNAPL污染的信息,了解其分布范围及特征,本文研究了一些适用于LNAPL污染探测的探地雷达属性分析技术,包括:三瞬属性分析、极化属性分析、相似性属性分析和能量属性分析。通过在室内砂箱中的物理模型试验和野外LNAPL污染土壤探测,对于探地雷达属性分析技术如何对LNAPL污染土壤特征进行刻画,如何对LNAPL污染土壤进行精细成像进行了详细的研究。在本文研究中,除了应用传统的探地雷达三瞬属性分析方法之外,还应用了基于Pauli分解和基于H-Alpha分解的极化属性分析方法、相似性属性分析方法、能量属性分析方法。三瞬属性分析方法用以反映地下土壤分层情况以及物性差异;极化属性分析方法用以获取LNAPL污染目标体的散射特征;相似性属性分析方法通过计算相邻道波形相似度来刻画小范围内介质的均质性,从而分辨LNAPL污染物的边界,能量属性分析则用于分辨LNAPL污染物的扩散中心,对LNAPL污染物的修复起到指导作用。