image
Home Journals Progress in Geophysics
Progress in Geophysics

Abbreviation (ISO4): Prog Geophy      Editor in chief:

About  /  Aim & scope  /  Editorial board  /  Indexed  /  Contact  / 
Online first  /  Current issue  /  All issues  /  Top access  /  RSS

Progress in Geophysics >

2025 , Vol. 40 >Issue 1: 372 - 386

DOI: https://doi.org/10.6038/pg2025II0138

Forensic military geophysics: battlefield reconnaissance and trace identification

  • Dong ZHANG , 1, 2 ,
  • LiangSheng GE 3, 4 ,
  • XinBiao LÜ 4 ,
  • Bin WANG , 1, 2, 5, * ,
  • JiaPan YAN 1, 2 ,
  • YuKun YANG 1, 2 ,
  • Kun REN 1, 2, 6
Expand
  • 1 Center for Geophysical Survey, China Geological Survey, Langfang 065000, China
  • 2 Technology Innovation Center for Earth Near Surface Detection, China Geological Survey, Langfang 065000, China
  • 3 Command Center for Integrated Natural Resources Survey, China Geological Survey, Beijing 100055, China
  • 4 Key Laboratory of Geological Survey and Evaluation, MOE, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China
  • 5 Institute of Advanced Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China
  • 6 School of Geophysics and Geomatics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China

Received date: 2024-05-22

  Online published: 2025-03-13

Copyright

Copyright ©2025 Progress in Geophysics. All rights reserved.
Fold

Abstract

Forensic military geophysics is a new branch of military geophysics in the field of military intelligence reconnaissance and identification with high-resolution measurements of the shallow underground layers of geophysical methods on typical military scenes including of the medium and small-scale battlefield spaces of tactics and combat military activities, which is used to directly verify the geological structure information of the reachable area, so as to infer the geophysical characteristics of the detection targets in the unreachable area by a close analogy of similarity in geological environment, and to solve the problem of effective reconnaissance and identification of geological intelligence evidence in the unfamiliar battlefield environment. A series of geophysical methods mainly include electrical methods, electromagnetic methods, seismic exploration and magnetic methods, which are applied to military scenes of the known battlefield environmental survey and the unknown battlefield intelligence reconnaissance. The key of the application to forensic military geophysical methods is similarity, contrast, rapidity, and non-destructive testing, which extremely could be in accordance with reconnaissance and identification to the physical characteristics of hidden objects as evidence constraints of battlefield environmental intelligence. The three types of typical examples consisting of projectile contact explosion damage effect in battlefield reconnaissance, military vehicle maneuverability in trace identification, and hidden target search underwater indicated that the resistivity method, R-wave survey and Ground Penetrating Radar (GPR) have a good identification effect on the remains evidence from military activities in shallow subsurface. This paper proposes that the multi-method application of forensic military geophysics is suitable to investigate and take the evidence for subsurface geological information of battlefield dynamic change conditions. The combination of geological and geophysical methods can effectively enhance the evidence identification effect. A multifaceted approach to the study of forensic geophysics and military geology will promote the theoretical innovation and practical application of military geophysics.

Key words： Geoforensics; Military geophysics; Military geoscience; Battlefield environment intelligence; Reconnaissance and identification

Cite this article

Dong ZHANG , LiangSheng GE , XinBiao LÜ , Bin WANG , JiaPan YAN , YuKun YANG , Kun REN . Forensic military geophysics: battlefield reconnaissance and trace identification[J]. Progress in Geophysics, 2025 , 40(1) : 372 -386 . DOI: 10.6038/pg2025II0138

0 引言

军事地球物理学是地球物理学与军事科学交叉结合的新兴应用学科，主要运用地球物理理论、方法与技术解决军事领域和国防建设中的多种应用问题，开展军事地球物理学研究，可以促进现代军事科学技术与地球物理学的发展，为国防建设与军事斗争服务(刘光鼎和刘代志，2003).2005年11月，中国地球物理学会“国家安全地球物理专业委员会”和陕西省地球物理学会“军事地球物理专业委员会”成立(刘代志等，2006a)，标志着我国开始探索国家安全与军事地球物理的学科建设和研究方向.我国的军事地球物理学对外也称谓国家安全地球物理学(刘代志等，2006a；刘代志，2007a)，主要研究领域包括空间物理学、大气物理学、军事海洋学、空间遥感物理与监测和固体地球物理，重点研究内容和方向有：具有军事应用价值的地球物理理论与方法技术、军事地球物理装备、军事地球物理数据处理技术、地球物理战与地球物理武器、军事情报侦测与作战运用保障中的地球物理问题、国防工程中的地球物理应用等相关研究(刘光鼎和刘代志，2003；刘代志, 2007a, b，2008)，并在军事情报侦测(黄世奇和刘代志，2005；张金城等，2008)、核爆地震模式识别(刘代志等, 2005, 2006b；韩绍卿等，2010；谢小碧和赵连锋，2018)、地球物理战(陈云金，1994；刘光鼎和刘代志，2003；崔秋文等，2005)、地质环境保障(张栋等，2021a；葛良胜等，2023)和地下工程地球物理(陈家运等，2022)等方面取得了研究进展.在军事地球物理学的研究领域中，还有一种运用地球物理方法技术用于识别军事活动的中小尺度或相对微观环境痕迹证据的法证地球物理学(也称法医地球物理学：Forensic Geophysis)，在国内虽被提及但主要反映的是国外反恐作战侦察和军控核查等综述成果(陈颙和李娟，2003；刘代志，2008)，在战场环境情报侦察与武器装备痕迹识别方面鲜有国内研究成果报道.
法证地球物理学在国外被认为是一门新兴的法证地球科学(Forensic Geoscience或Geoforensics)，主要应用于刑事和民事案件侦查，其在国外勘探地球物理学百科全书词典中没有被正式定义，但应用地球物理方法作为法律证据揭示隐藏的真相，则诠释了这一研究领域的基本特征(Leucci，2020).法证地球物理学的基本方法是应用非接触性地球物理方法来研究、定位和绘制通常被埋藏和隐藏在土壤、水下等环境中的不可见物体，主要利用被调查材料与周围环境的物理性质差异，通过地球物理方法测量异常值来获取法律证据，与民用地球物理调查测量方法原理一致，主要包括重力、磁法、电磁法、电法、地震勘探和放射性测量等探测方法(Ruffell and McKinley, 2008；Leucci，2020).目前，法证地球物理学的主要研究方法与地貌分析、遥感解译、土壤取证、地球化学样品测试、地理信息系统工具等其他法证地球科学手段一同被广泛地应用于案件侦查、文物考古和灾害事件调查等民用领域(Ruffell and McKinley, 2005，2008；Ritz et al., 2009；Moran and Gold, 2019；Ferreira et al., 2023；刘远和魏文博，2023).在军事方面由于公开资料少，多以战例或事件的应用评述为主，例如Ruffell和McKinley(2008)在其《法证地球科学》(Geoforensics)专著中提及的：第一次世界大战时德国科学家利用地震方法的地震波折射来预测重型火炮的位置(Keppner，1991)，越南战争中美军使用探地雷达探测被称之为“越共总部的古芝隧道(Cu Chi tunnel)”(Magnuson，2007)，以及1998年美国驻肯尼亚内罗毕大使馆恐怖爆炸袭击事件被一台三分量宽频带地震仪记录并估算出了爆炸的时间和传播能量，2000年俄罗斯库尔斯克号潜艇沉没事件被波罗的海地区的地震监测网络远程监测并证明该事件为非撞击所致.该专著评述的其他军事方面还包括重磁数据的多数应用被认为起源于军事行动，地震监测常用于地下核爆和化学爆炸的军控核查，电阻率法和激发极化的电法测量方法可以应用于隐匿的武器军械库侦测，探地雷达与金属探测装置的结合应用在小型或塑料壳质地雷探测方面具有良好的效果，磁性和电磁测量系统已经开发应用于未爆弹定位，伽马射线测量被广泛地用于核武器和化学武器评估等.
这些在战时或平时军事活动中有意或无意地运用地球物理的方法技术，都间接促进了法证地球物理学的军事应用发展.正如Ruffell和McKinley(2005)认为的，一些军事活动可能是最具争议的法证调查领域，但军事情报侦测与民用法证搜寻的共同点均为调查的方法，两者在运用地球物理等法证地球科学方法技术上是相同的.当前，在地面目标物理毁伤(薛凡喜等，2022)、地下爆炸当量估算(薛凡喜等，2023)、超视距打击效果评估(刘志刚和钱昌松，2007)、地下工程和城市地下空间探测(王栩等，2021；陈家运等，2022；李广才等，2023)等与军事情报侦测相关研究领域中，常用的地球物理方法有星载、机载、地面、车载、手持、拖拽、无人等多种地球物理探测手段或技术装备，合成孔径雷达(SAR)的微波侦察与监测、无人系统的侵入式探测技术，以及与计算机数据模型相结合的智能分析技术将成为其主要的研究发展趋势.因此，运用地球物理知识与专业技术的物证痕迹提取与监测手段，可被广泛地复制于军事领域，战场物证提取、材料情报侦察和武器装备痕迹识别，将是法证地球物理学在军事领域应用的重要前沿课题.此外，岩石、土壤等介质的地质与地球化学特征或常规地质分析手段也被用于二战日本气球攻击美国海岸的集结地定位、二战欧洲古战场的武器来源检测、阿富汗反恐战争对隐匿洞穴的识别、现代军事训练场地的污染风险评估等(Leith，2002；Gross et al., 2004；Ruffell and McKinley, 2008；Matias et al., 2009；Mazhari，2010；Latterza et al., 2018)，表明地质痕迹证据作为军事地质一种有效的战场环境情报信息，同样可应用于法证地球科学研究领域(张栋等，2024).为此，本文尝试提出法证地球物理学与军事地质学交叉应用的一个新的探索研究方向：法证军事地球物理及其在军事情报侦测研究领域中的应用，并提供了军事训练场或典型场景验证的实例，以期促进我国军事地球物理学在战场环境勘察和情报证据识别等方面的前沿研究与创新发展.

1 法证军事地球物理概述

1.1 法证军事地球物理概念涵义

法证军事地球物理是军事地球物理学在军事情报侦测研究领域的新分支.广义地看，它主要是运用地球物理理论、方法与技术解决军事应用问题；具体地理解，其是在战场空间战术战斗等中小尺度军事活动涉及的场地点位内，运用地球物理方法对典型场景地下浅层空间进行高分辨率测量，直接查证可到达区的地质结构信息，类比推断不可到达区相似探测目标的地球物理特征，解决陌生战场环境地质情报证据有效侦察识别问题的地球物理方法.法证军事地球物理不仅是一门应用地球物理科学，更是运用法证地球科学的“法证”思维在军事情报证据侦察识别领域的一种应用方法论.
法证军事地球物理的基本原理是利用埋藏目标体与周围环境介质相关的物理特征差异，反演预测目标体的位置、深度、形态和结构构造等信息.法证军事地球物理提供了不可见且动态变化的地下浅部和所侦察目标地质条件的方法，在战场背景下，法证军事地球物理方法在相似战场地质环境中可到达场景的直接测量或试验数据，提供了远程获得陌生战场有关隐匿目标体存在的间接信息的可能性，有助于解决战场情报侦察与有效识别问题，这种方法预期体现在：提供动态、持续的战场地质环境预测分析，识别信息和目标中的地质异常现象，提供与地质学关联信息的军事辅助决策.因此，法证军事地球物理应是针对具体环境或特定目标的以中小尺度战场情报信息查证为主的方法，它可能区别于前人所提的地球物理学、地貌学和遥感学在民用法证调查取证中的大尺度(宏观)分类(Ruffell and McKinley, 2005)或军事地球物理学面向的空间物理学、海洋学等大区域尺度(刘代志, 2007a, b)；同时，由于实际战场的不可到达性，法证军事地球物理方法在陌生地域现场测量通常难以实现，用已知场景推断未知条件，也是战场地质空间结构相似原理(张栋等，2021b)的直接运用体现.法证军事地球物理方法强调相似、对比、快速、无损，最大限度地满足对战场隐匿目标的物理特征识别.

1.2 典型法证军事地球物理方法及应用场景

法证军事地球物理主要应用于已知战场环境勘察和陌生战场情报识别的特定场景.其所运用的地球物理方法强调对地下浅层进行高分辨率测量，查证目标和背景材料之间存在地球物理特征差异，则可能识别出潜在的目标体.尽管由隐藏物体引起的地面物理特征的任何变化都可能由不同的原因引起，但重要的是识别这些变化以评估地球物理方法对特定地点的适用性，法证军事地球物理方法如果运用得当，可以有很大的潜力帮助军事部门快速检测和表征各种类型的埋藏物体.
法证军事地球物理方法的应用将取决于多种变量因素.这包括地质背景、地貌环境、植被类型、当地气候、目标大小、地下埋藏深度、地下水位及以下的深度、军事活动方式(地表构工条件、地下工事结构类型、武器装备参数等)、军事痕迹遗留或保存时间(如构筑物长期保存或装备快速机动可能改变寄主介质的物理特征)等.这些变量中的每一个因素都对最佳地球物理方法的选择有非常重要的影响，由此很难制定出有助于法证军事地球物理查证的所有应用指南；加之野外测量设备和数据处理软件的更新，使得地球物理方法可以相对快速地收集和解译分析可疑地点或目标靶区；再者地球物理测量原理与方法技术在军民领域具有通用性.因此，本文也仅对适用于战场环境勘察和军用场地测量的几种常见浅地表地球物理探测方法的应用特点和影响因素进行概述，其中有些地球物理方法和环境与工程地球物理(胡祥云等，2006；张建清，2016)、刑事法证搜寻(刘远和魏文博，2023)的应用类似.这些方法主要包括电法、电磁法、地震勘探和磁法.

1.2.1 电法

电法主要是对地下介质材料的电阻率(Resistivity)和激电性(Induced Polarization)进行测量.电阻率是岩石和土壤等介质的重要特征，尤其是含水的岩石和土壤.这些介质在一定距离内阻碍电流的能力表现为各向异性，这能够反映地下结构.电流主要通过电子和电解传导的方式通过岩石和土壤进行传输.干燥岩石的矿物、孔隙岩石的含水量以及岩石和土壤的压实程度或密实度都控制着测量介质的电导率，这些都与法证痕迹证据的识别密切相关.如岩石矿物发生改变的区域或土壤等松散沉积物含水量和密实度的改变可能反映了挖掘痕迹，虽然这种痕迹可以在地面上直接观察到，但这些特征的深度很难确定，电法测量可能有助于这种证据识别.同样，这些变化也可能是微妙的，或者被薄而干燥的表土覆盖，在这种情况下，电法测量在划定地面扰动和地下空洞的识别困难区域非常有效.电阻率法测量系统需要使用电极将电流传导到地下，并使用放置在地面中的电位电极测量一定距离外的电流，电流的类型、交替方式和电极的几何配置对于测量面积和探测目标至关重要.其常用的技术装置包括偶极、四极(温纳法)、中间梯度和高密度电法装置等.其中，温纳法和高密度电法阵列在平坦区域可以实现优良的垂直分辨率，偶极法阵列更适合于较深层次的成像.电阻率测量最重要的结果是垂直探测，形成电阻率层析成像，其原理是通过阵列叠加来自不断增加深度的多个探测，以提供沿阵列的电阻率图像或垂直切片，或移动电极阵列以生成更深的切片.可移动电极阵列是电阻率测量的优势，但关键问题是如何更好地区分地质介质层位横向变化所引起的强烈垂直分量.电阻率法主要应用于地下找水，确定地下含水层位，对战场给水保障具有重要意义，其对于军事工程防护层的水体渗漏、管道泄露和水体污染，以及冻土和含空隙的潜在地质灾害体的识别也同样具有帮助.与土壤沉积物和岩层相比，人工覆盖物或混合物的电阻率相对更低，可以通过电阻率测量来定位和表征(Ruffell and McKinley, 2008)，这同样可以用于军事目的的工事混凝土防护层的识别.Reynolds(1997)曾指出在具有大量埋藏金属的区域，如果磁法和雷达剖面测量不起作用，但某些电阻率阵列可能有效.这也说明电阻率法对于浅埋武器的识别有所裨益.与电阻率测量相比，激电性测量的是地下储存电荷的能力，通常称为可充电性.每种地下介质都有特定的可充电性，但人工材料的可充电性有时明显高于周围的天然地质材质，特别是含金属、含有机物质或有毒物质的人工材质往往具有非常高的可充电性，激电性测量可以有效识别隐蔽的地下军械库和化学武器库等地下埋藏物.

1.2.2 电磁法

电磁法是以地下介质的导电性和导磁性差异为基础，观测由电磁感应形成电磁场的时空分布规律的一种物探方法.电磁法常见有频率电磁测深法、甚低频电磁法(VLF)、瞬变电磁法或时域电磁法(TEM)、大地电磁法(MT)、音频大地电磁法(AMT)、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和探地雷达(GPR)等.其中，法证地球物理为避免对犯罪现场的环境破坏，测量装置与地面非接触或数量相对少的测量方法成为首选，因此常使用瞬变电磁法、甚低频电磁法和探地雷达.瞬变电磁测量利用不接地发射线圈以脉冲电流向地下发射一次脉冲磁场，使地下低阻介质在此脉冲磁场激励下产生感应涡流，感应涡流产生二次磁场；利用接收仪器及接收线圈观测断电后的二次磁场，通过研究二次场的特征及分布，获得地下介质的分布特征.甚低频测量常使用一台大功率长波导航台或军用无线电导航台发射甚低频(5~25 kHz)连续电磁波作为一次场场源，远距离在地下介质中激发出感应涡流和相应的二次场，使一次场发生畸变以识别地下介质特征.
探地雷达(Ground-Penetrating Radar，简称GPR)属于感应式电磁法测量，主要使用无线电波(通常为25~1000 MHz)的传输和反射，其方式与反射地震剖面使用地震波类似.探地雷达系统需要发射天线和接收天线.探地雷达系统工作时，发射天线产生无线电波脉冲，接收器在设定的时间间隔内检测到脉冲，并且时间间隔越长，可能反映无线电波进入地面并再次返回的深度就越深.无线电波的衰减率要高，因此穿透和反射深度低.接收天线与记录器的电子或光纤链路，记录器将传入的无线电波转换为数字格式，并以图形方式显示为小波.当发射机—接收机阵列移动时，这些小波被水平堆叠以产生雷达图，其堆叠摆动、平滑灰度、颜色强度、三维图等图像显示均与地震反射剖面相似.无线电波的传播速度受光速和介电常数所决定的发射介质和磁性、含水等环境影响.介电常数的变化会引起无线电波反射，没有反射就无法进行探地雷达测量.无线电波衰减或信号损失在海水、含水黏土和含水构造带等导电介质中非常强烈，但在有空隙的冰或冰川、坚硬的岩石和沉积砂土中具有良好的深度穿透能力(一般数十至数百米).在选择天线频率时，垂直分辨率与深度穿透是主要因素.由于波长较长，低频(15~50 MHz)在接收信号中以较差的垂直分辨率实现深度穿透，高频(500~1000 MHz)显示高分辨率和弱穿透力(厘米到米级).低频天线通常几米长，高频天线几十厘米长，这可能会影响该方法在洞穴、矿硐、城市地下空间等封闭环境的使用，此外森林、室内环境等会自发引起天线的无线电波反射，屏蔽天线的技术相应减少了这些影响.由于探地雷达可以在现场便捷快速的进行无损测量，因此这种方法在国外法证地球物理取证和军事活动中应用最多(Ruffell and McKinley, 2005；Leucci，2020).探地雷达测量可以实现对地下浅层介质的结构成像，良好的介质界面层析和分辨能力，对于快速识别战场地下浅层空间有较好的应用效果.笔者等曾运用我国中科院电子所自主研发的国产CAS系列高分辨超深探地雷达系统在某山林地通过剖面测量，有效识别了岩体上覆土和风化带的界面及其介质厚度，以及易溶性灰岩的浅层空洞位置，对于植被覆盖区地表工事开挖作业效率和浅层地下工事选址等军事活动有侦察识别和快速研判能力.此外，探地雷达有效探测地下小目标介质的导电性和介电性差异的优势，也对地下或水下金属武器、爆炸物或未爆弹等小型目标的探测识别有广阔的应用前景，这对于战后战场清理和环境评估等现代战争战场环境治理与生态修复课题无疑是一种重要的技术支撑手段.总体上，电磁测量系统操作灵活，适用于陆地、空中和海上测量，但也有其特殊性.例如，电磁测量系统在地下密闭区域的使用有限且垂直分辨率较差，其必须经过专门改装才能进行空中和无人机测量.电磁法对于识别浅层地下空间、地下暗道和埋藏管线等小尺度目标有良好的法证应用效果(Ruffell and McKinley, 2008).

1.2.3 地震勘探

地震勘探方法基于弹性应变能在地球固体介质中移动的原理，运用纵波速度来表征运动变化可用于不同的应用和解释.地震勘探方法包括反射法、折射法和地震测井三种方法，其中最常用的是反射法.反射方法利用从地下岩层界面反射回来的纵波和横波进行勘探，主要用于发现深层地质结构，寻找石油和天然气等地下油气资源.地震波的分析以及反射、衍射和折射的记录可以提供陆地或水面的地下属性，对于浅地表而言的法证识别也具有效果，其主要的应用是寻找浅地表介质材料的变化.地震源通常由人工主动激发产生，使用铁锤、炸药、空气脉冲、电火花或振动装置，这种主动源地震测量方式也被称为面波勘探方法.由于面波在近地表地震记录中占据很大比例，在常规地震勘探中面波常作为一类噪声被压制处理.但面波在地球自由表面(如地表)处产生，面波中的瑞雷波具有频散特征，且对S波(横波)具有较高的敏感性，这为利用瑞雷面波反演得到浅层S波速度结构奠定了基础，因此它是浅层地震勘探方法的首选方法.面波勘探主要通过获得不同频率的面波数据并提取频散曲线，获得二维横波速度结构，从而得到不同深度的介质属性.面波勘探测得的横波速度与地下介质的密度或松散程度有关，在精细划分岩土层、地下空洞与地下管线探测、隧道超前预报和地质灾害勘察等方面有较好的分辨能力.此外，使用地震方法进行浅层查证也可使用折射数据，折射数据可用于测量折射层的深度以及折射层内的速度.这种地震折射速度可转换为实际深度，也可用作材料强度的指示，从而决定岩石挖掘的难易程度，或者区分坚硬岩层中的软弱夹层.水上高分辨率地震数据可以获取水中物体和松软沉积土层的信息，有时会比回声探测更有利(Ruffell and McKinley, 2008).
微动探测是一种有效的浅地表被动源面波勘探方法.微动探测也被称为天然源面波法，该方法是在背景噪声成像研究的基础上发展起来的，其利用地球本身的微弱振动作为信号源.微动是指地球表面天然存在的微弱振动，是一种由体波和面波组成的复杂振动.微动探测方法依据布台方式分为阵列方法和单台方法.微动阵列探测方法是在垂直分量信号基础上，以瑞雷波作为信号的主要成分.微动阵列探测方法可以提供有效的S波速度、土层厚度等精细地球物理参数.利用微动阵列探测技术可以获得沉积层厚度，有效识别岩体的不同风化程度，提供浅层精细地质结构.微动单台方法是基于三分量台站记录的微动信号进行地下地质结构探测，其主要指H/V谱比法.H/V谱比法计算水平分量和垂直分量的傅里叶谱，然后做二者之比，即得到H/V谱比曲线.从谱比曲线可以识别出峰值频率，这种峰值频率和沉积层厚度存在指数关系.谱比曲线类似于面波频散曲线，也是地下结构的反映，但是谱比曲线并不能直接反映地层的速度信息，需要反演之后才能得到地层的速度结构.与微动阵列方法的应用类似，微动单台方法也可以有效估计沉积层厚度.此外，H/V谱比法在地震小区划研究方面具有应用特色，对小尺度场地条件的建设工程的抗震设计与加固提供地震动参数(田宝卿和丁志峰，2021).微动探测具有易采集、无损、快速等优点，测量时不受强电磁环境和人为活动干扰，无需主动震源，微动信号也在地球表面广泛存在，应用不受区域限制.微动探测可以在城市地下空间搜寻和军事场地训练评估上发挥作用.此外，在瑞雷波的面波勘探方法中，主动源激发的信号频率高，浅层分辨能力好，但探测深度较小；被动源信号频带通常更宽，可以探测较深，但由于高频能量弱，浅层分辨能力差.因此主动源与被动源结合的面波勘探方法可以优势互补，来获得更丰富的地下结构信息.

1.2.4 磁法

磁场是地球的固有属性，受地球周围的磁通量变化和极化，磁场在全球范围内并不均一.地表介质的潜在磁性被称为磁化率，与寄主介质组成矿物中的铁含量相关.这种铁含量变化是自然的，可以通过被动方法测量，或者通过感应电流来主动增加磁性.地球的磁场强度、位置和极性随时间而变化，产生区域磁场与局部磁场的变化，这是磁法测量的前提.磁法测量灵敏度比较高的设备主要是磁通门磁力计和质子磁力计.磁通门磁力计是通过电流并观察电流被磁场影响的局部变化偏转现象，这可能受到温度、地球磁活动的日常变化和高层大气变化的影响.这种设备可以被屏蔽，并广泛用于大面积的机载测量.质子磁力计是利用原子粒子的运动对变化的磁场做出的反映.质子磁力计具有高度的可移动性是其主要优点，因此可以部署在高度机动的载体上进行测量.常见的磁法测量方式是梯度测量，通过相距的磁力计来观察两者之间的磁场强度差异并以梯度来表征.梯度测量与地球磁场的日常变化无关.磁法测量会受到噪声的影响，从而在数据中产生虚假的异常和峰值，在映射连续要素时，通常会在处理过程中要移除这些虚假信息.磁法测量的数据反映垂直探测结果的实际深度或异常.磁法测量在大规模区域和小规模局部地区的法证调查和证据痕迹识别方面有很好的应用效果(Ruffell and McKinley, 2008)，对地下含金属的物质有良好的识别能力，常应用于掩埋武器搜索和金属地雷识别等方面.

2 法证军事地球物理方法典型应用实例

2.1 战场侦察的爆破战斗部接触爆炸毁伤效应

爆破战斗部在靠近地表面处或进入地表面一定距离后的爆炸属于接触爆炸，爆炸能量释放在岩土介质中形成爆炸冲击波，产生松动和抛掷漏斗坑的局部破坏，以及由爆炸冲击波的传播和地震效应引起地表工事震塌和震裂的毁伤效应(卢芳云等，2013；徐豫新等，2021).这种战斗部爆炸漏斗坑或漏斗型弹坑在地表面的爆炸深度和破坏半径很容易观察识别，但它在浅地表一定深度内的爆炸深度和破坏范围是确定接触爆炸对地表工事掩蔽部毁伤效应的重难点问题，浅地表地球物理探测方法为其提供了有效的识别技术途径.为了准确识别同一山地斜面不同弹坑类型的浅埋破坏效果，笔者先在某军事训练场落弹区开展了高密度电阻率法联合剖面测量，确定了山地斜面不同弹着点的岩土介质界面分布情况，再利用主-被动源面波勘探确定某型典型弹坑的地表面以下的爆炸深度，从而识别出爆破战斗部在岩土介质中的完整爆炸深度，并推断了其地下潜在破坏范围.
高密度电阻率法采用温纳装置探测，4条联合剖面的电极距均为5.0 m，迭代次数均为5次，不同的均方根误差分别为2.2%、1.9%、1.8%、1.7%.高密度电阻率法对落弹区岩土介质界面的分层边界辨识度较高，探测结果发现(图 1)，落弹区山地斜面存在较为清晰的三种介质界面.其中，A区，靠近山地斜坡的中腰至山顶部位，视电阻率反映浅地表为低阻地质体，推断为基岩的上覆土层，厚度约5~20 m，其下部连续显示为中高阻的不规则基岩风化带和火山岩基岩；B区，近山地斜坡中腰部，视电阻率表现出浅地表直接为相对中高阻的基岩风化带，未见基岩上覆土覆盖；C区，山地斜坡中腰至坡脚，浅地表显现为明显的低阻体，深部基岩呈现起伏的尖灭再现特征，推断浅表为第四系厚层土体沉积物覆盖层.这种探测结果与地表露头和钻孔揭露的地质体垂向分层结构吻合.落弹区这种岩土介质界面的分布情况对同一爆破战斗部弹着点的弹坑类型有明显影响(图 2).A区基岩上覆土介质的弹坑深度与半径和C区第四系土体的弹坑形态类似，均呈现相对深而宽的弹坑类型，差异为A区的震碎物质除松散的表土外还有大量的基岩风化带岩块；B区基岩风化带介质的弹坑则以浅而窄为特征，说明较硬的基岩风化带对爆炸冲击波的传播有明显的阻滞作用.很显然，在落弹区相同弹种不同的弹着点形成的弹坑差异受到了浅表岩土介质界面的控制，这种差异化的表观痕迹正是地球物理证据正确识别的结果，但对弹着点地表面以下的爆炸毁伤效应似乎难以有效推断，接触爆炸冲击波对浅地表以下的破坏可能更具实际研究价值.
图1 落弹区岩土介质界面的温纳模式高密度电法视电阻率联合断面图

A区：基岩上覆土区；B区：基岩风化带区；C区：土体区.

Fig 1 Joint section of apparent resistivity of high-density resistivity method with WS arrays profile in geomaterial of drop zone

Area A: Overburden soil on bedrock; Area B: Bedrock weathering zone; Area C: Soil mass.

图2 与图 1对应的落弹区不同岩土介质的弹坑外观

(a) A区基岩上覆土介质的弹坑；(b) B区基岩风化带介质的弹坑；(c) 土体介质的弹坑.

Fig 2 Crater appearance in geomaterial of drop zone corresponding to Fig. 1

(a) Crater appearance in A region; (b) Crater appearance in B region; (c) Crater appearance in C region.

对A区基岩上覆土介质中的典型弹坑采用瞬态瑞雷波法与微动联合的主-被动源面波勘探方法研究其探测效果.测线布置采用线性排列布置，使用铁锤锤击作为人工震源，在采集到合适主动源数据后，在原位置进行微动面波数据的采集.本次使用60台Node X型节点地震仪装置的直线型排列，并以弹坑中心为交点开展“十字型”布设，每一直线型布设的地震仪点距均为0.5 m，采样频率1000 Hz，用于反演地震的视横波速度.主-被动源面波探测结果表明，在地表弹坑痕迹入射角度的侧下方清晰地呈现一个横波视波速的低速层，被解释为地震横波穿过不均匀介质的结果.由于横波在均一的刚性介质传播速度很快，所以这种低速层被识别为爆破战斗部接触爆炸冲击波达到岩土介质地面以下的破坏范围.如图 3所示，其破坏范围为深度约1 m，宽度约2 m，反演结果得到工程钻探验证.探测结果反映了爆破战斗部接触爆炸的完整爆炸深度，其深度应包括地表弹坑遗留深度和地下破坏深度；地面以下的破碎程度也说明了爆炸震动冲击的影响范围.如果弹着点靠近地表工事，则可推断出工事掩蔽部至少在地下1×2 m2的范围内被震裂毁伤，从而为火器打击毁伤效果评估提供了有效证据约束.实践应用说明，使用电阻率法和主-被动源面波勘探的联合方法可以发现浅层介质界面的分层信息和层位引起的异常特征，对于快速探测战场条件下浅埋目标物有良好的应用效果.
图3 爆破战斗部在岩土介质接触爆炸破坏范围的主-被动源面波勘探二维横波速度图像

Fig 3 Active and passive R-wave survey result of the damage scope for projectiles contact explosion in geomaterial

2.2 痕迹识别的装备机动通过能力

地形对武器装备运用和地面作战行动有显著影响.为避免与地形相关的机动路线受阻或军用车辆沉陷等危险性对作战行动造成影响，需要具备快速识别和评估地形条件的能力，但这种能力经常受限于地质信息的匮乏和面临动态变化环境的制约.为支持某典型地貌景观环境的武器装备机动性测试与军事训练，笔者在某军事训练场机动区开展了以轮式和履带式军用车辆车辙痕迹识别为主的沉陷性试验，运用温纳模式的高密度电阻率法测量了水网地软土区、山间谷地硬土区、山坡起伏地夹石土区三种典型机动场景的土层地下结构，如图 4所示.图 4a反映水网地表土为厚度＜0.9 m的视电阻率为低阻的含水湿陷性土层，下部逐渐过渡为相对中高阻的土层介质；图 4b表现出宽阔的山间谷地表土为厚约1~2 m的单一土层高阻介质，下伏可能为基岩风化带；图 4c所示狭窄的坡地机动路段无两侧山地的基岩上覆土覆盖，或表土为边界辨识度模糊的极薄上覆土，而直接显示出相对中高阻的基岩风化带.这些不同的土体分层结构特征得到土壤自然剖面(图 5)和钻孔揭露验证，其表土分别对应水网地软土区为含水湿性细砂土与黏性土的互层体，山间谷地硬土区为致密的砾砂土，坡地机动路段为上覆薄层碎石土和下伏厚的基岩风化带.
图4 高密度电阻率法探测机动区土层结构二维剖面

(a) 水网地软土区1.0 m极距温纳模式探测；(b) 山间谷地硬土区5.0 m极距温纳模式探测；(c) 山坡起伏地夹石土区10.0 m极距温纳模式探测.

Fig 4 High density resistivity method for 2D layered soil structure of maneuvering area

(a) 1.0 m spacing WS arrays profile for the soft-soil in rivers network; (b) 5.0 m spacing WS arrays profile for the hard-soil in mountain valley; (c) 10.0 m spacing WS arrays profile for the gravels in undulating mountains.

图5 与图 4对应的机动区不同土体介质的痕迹外观

(a) 水网地软土区地貌；(b) 水网地软土的装备机动痕迹；(c) 水网地软土的浅表土层结构；(d) 山间谷地硬土区地貌；(e) 山间谷地硬土的装备机动痕迹；(f) 山间谷地硬土的浅表土层结构；(g)山坡起伏地夹石土区地貌；(h) 山坡起伏地夹石土的装备机动痕迹；(i) 山地起伏地夹石土的浅表土层结构.

Fig 5 Trace appearance in geomaterial of maneuvering area corresponding to Fig. 4

(a) Landform of the soft-soil in rivers network; (b) Trace appearance of the soft-soil in rivers network; (c) Shallow topsoil structure of the soft-soil in rivers network; (d) Landform of the hard-soil in mountain valley; (e) Trace appearance of the hard-soil in mountain valley; (f) Shallow topsoil structure of the hard-soil in mountain valley; (g) Landform of the gravels in undulating mountains; (h) Trace appearance of the gravels in undulating mountains; (i) Shallow topsoil structure of the gravels in undulating mountains.

图 5反映了三种不同的土体结构所表现的军用车辆车辙痕迹的明显差异，即软土区表土的沉陷量最大，硬土表土在干湿动态变化条件(雨前雨后)均没有明显沉陷，坡地起伏地的上下坡路段反复通过后表土出现泥泞现象.高密度电阻率法的探测效果反映出这些地表不同的车辙痕迹来源均与浅埋土体的分层结构密切相关，一种可能的地质解释是土层存在单层和互层结构对军用车辆反复通过有明显影响，特别是表土与下伏土存在软硬互层的混合结构时，在扰动状态易于导致车辆沉陷(图 6).图 6a示水网地表土呈细颗粒、稠度变化较大的细砂土与黏土互层，其互层厚度＜30 cm，表层呈干性，稠度小呈硬塑或坚硬状态，土质承载力高，但雨季极易受天然含水量增高造成车辆沉陷.这种浅表细颗粒土动态变化状态属于上硬(动态)下软立体支撑结构.在多次扰动即反复通过条件下，上硬下软支撑结构的土层压缩量将变大、下伏薄层软土力学强度低、压缩性高，将导致变形失稳、结构支撑性变差，进而造成沉陷，特别是雨季地下水位上升到互层界面，会加速沉陷过程；图 6b示山间谷地以下伏碎石土为基础骨架，向地表逐步过渡为砾砂与砂土的混合体，这种表土质硬且厚、上下层立体支撑良好，地形空间容载和地质条件支撑装备越野机动能力强，是全地形机动的主要有利地形；图 6c示坡地起伏路表土呈粗颗粒的碎石土与下伏硬质基岩风化带互层，其表土极薄，雨季极易受大孔隙度充水和砾状颗粒造成车辆泥泞打滑.这种浅表薄层粗颗粒土动态变化状态属于上软(动态)下硬立体支撑结构.特别是在雨季反复通过条件下，虽表土泥泞但受到装备反复通过的挤压压缩后，可将表土碾压殆尽，受下伏厚硬土层支撑反而利于反复通过，雨季地下水位上升到同一高度还远离浅表扰动界面，对车辆反复通过没有影响.这与笔者在机动区不同土壤类型的沉陷频率、圆锥指数(通过圆锥贯入仪快速判断土壤通过能力的指标(张克健，2002)与土壤深度的关系试验测试结果一致，也与Roskin(2016)研究的以色列加沙地带农业区边缘砂土层存在黏粒或黄土的软硬混合结构，在扰动状态易于导致冬季多雨季节装甲履带车辆沉陷的实例类似，进一步证明了隐藏在地下的浅埋土层结构信息是判断装备机动通过能力的重要地质因素.
图6 机动区典型地形浅埋土层结构反演解释示意图

(a) 水网地上硬(动态)下软结构模式；(b) 山间谷地单一厚层结构模式；(c) 坡地起伏路上软(动态)下硬结构模式.

Fig 6 Geological sketch of the shallow layered soil structure of maneuvering area

(a) Model of upper hard (dynamic) and lower soft alternation in rivers network; (b) Model of single thick layer in mountain valley; (c) Model of upper soft (dynamic) and lower hard alternation in undulating mountains.

2.3 水下浅埋隐匿目标的搜寻

本次在一项搜寻河道水下浅埋隐匿物体的研究中，使用探地雷达对位于某河道的未标明目标进行了浅层高分辨率探测.探地雷达系统采用高频450 MHz屏蔽式天线，主机采用高动态、大带宽、高速实时采样的低噪声32位系统，手机APP无线采集数据.天线采集参数为采样频率5120 MHz，采样点663个，叠加次数为1次，时间触发探测方式，采样间隔为0.1 s，时窗深度范围6.5 m.探测结果发现，在水下1~3 m处，存在反射异常体(图 7).对于有包裹物的水下浅埋隐匿目标体(图 7中A、B)和水下悬浮植物或金属废弃物(图 7中C)，探地雷达的反射界面清晰，呈典型的孤立体同相轴相位特征，为规整的双曲线波形特征，三振相明显，在其下部仍有一次或多次强反射双曲线尖波信号；淤泥层(图 7中D)反射界面相对模糊，介质内部界面的强振幅反射信号较强，同相轴不连续且被错断，呈区域水平分布特征.通过探测后确定疑似目标体A、B为管状体，其截面宽度约0.5~0.7 m，这为水下开挖提供了位置和几何形态依据.经已知异常体查证，证明使用450 MHz主频天线的探地雷达对该水下场景具有良好的探测效果.实例说明，在较大面积水下区域查证隐匿目标时，探地雷达可以快速发现地下物性异常来确定优先排查的区域，加速侦察过程.
图7 水下浅埋隐匿目标的450 MHz极化天线平行模式的探地雷达二维剖面探测结果

A、B：隐匿目标物体；C：水下悬浮植物或金属废弃物；D：淤泥层.

Fig 7 GPR search of 450 MHz GPR parallel model 2D profile on underwater remains

A、B: Hidden remains; C: Submerged vegetation or metal waste; D: Silt layer.

3 讨论

3.1 法证军事地球物理在战场地质环境勘察中的应用

战场环境勘察是运用战场勘察的手段对战场环境情报进行预先侦察，分析战场环境对作战的影响，为制定作战预案、进行战场建设等提供依据.战场地质环境是必要的信息支撑，如何快速准确地获取影响军事活动的相关地质数据，研判陌生战场环境条件，是战场准备的重要组成部分，同时也是一个重难点问题.本文尝试提出的法证军事地球物理其实质就是一种针对地质环境情报证据搜集的战场勘察方法.这种方法的技术方案目前主要是通过军事训练场模拟的或预设战场实景的典型作战场景，针对可到达区目标场地的探测环境，开展现场快速地球物理测量以获取浅层地下地质结构信息，并充分运用地质环境的自相似性和地质体的空间分布规律，远程评估或间接推断不可到达区相似场景的地下特征，为其他途径获取的情报识别增加地质证据，从而为陌生地域精确作战提供战场地质环境利弊研判和优劣预测.因此，法证军事地球物理为解决相似战场环境陌生地域的情报识别提供了研究思路，是一种贴近战场实证的新域新质地球物理方法的创新运用.本文提供的几个军事应用案例，也从侧面反映了这些以浅地表地下信息查证为主的地球物理方法(当然远不止这些方法)，可以有效的在战场环境勘察中发挥作用，甚至在实际战斗过程中运用，从而为陌生战场的机动、打击等作战保障提供辅助决策.笔者曾提出战场地质空间结构相似原理的战场地质环境基础作用原理(张栋等，2021b)，就是利用地质环境受深部地球动力学过程控制在一定区域具有共性或相似性空间分布特点，来研究地质条件控制战场空间的作用方式，揭示地质体空间组合规律对军事行动的影响.因此，法证军事地球物理方法的运用除了要强调现场相对快速无损测量，其反演结果更要突出相似类比运用，这正是战场地质空间结构相似原理的具体应用，也是法证军事地球物理在战场环境勘察等中小尺度调查取证中的有效运用方式，体现的正是中小尺度或微观环境的法证搜寻或证据识别的法证地球科学核心要义.

3.2 法证军事地球物理多方法的联合运用

地球物理方法是对地下未知信息的获取手段，由于地质环境的复杂性，通常单一的地球物理测量结果往往会引起多解性，地球物理方法的联合使用可以消除这种歧义，以增强测量反演结果的可靠性，因此多方法地球物理对比测量被广泛使用.这种联合运用地球物理方法可以是测量技术手段上的互补，也可以是多方法的联合验证，目的是准确查证地下地质结构特征，从而排除查证目标的模糊性，以达到精确识别目的.多方法地球物理测量的前提是探测目标体固有的地球物理属性对不同激发源的相似感应能力，如金属矿物可以对电阻率和(电)磁感应产生相似的异常特征，电法和电磁法、磁法就可以互补运用；另一种情况是，需要查证不同深度或不同精度的地质结构特征，可能常常选择浅层与中深层地球物理方法的联合运用.对于法证军事地球物理方法而言，由其面向战场和快速勘察的特点决定了必须考虑时间成本，因此，法证军事地球物理多方法的联合运用，应该是对同一场景动态变化信息的相同方法重复测量，以查证地下地质结构的复杂多变性，如机动土壤的雨前雨后等干湿条件通过能力、落弹前和落弹后的武器弹丸在岩土介质中的毁伤效果对比等；或以不同的方法联合使用以快速获取全面的地下地质结构特征，获取相对丰富的地下信息.如笔者在前述案例的实践应用表明，高密度电阻率法和主-被动面波勘探方法的有效结合，为武器弹药精准毁伤效果评估提供了准确的地下信息.换言之，只有不同地球物理方法的联合反演与相互解释验证才能更好地作为法证发挥作用.因此，本文强调的法证军事地球物理多方法的联合运用，是在相对快速以节约时间成本的前提下，以对某一类地下地质信息的互补辨识为目的，在战场动态变化条件或多参数联合验证角度而开展的地球物理多方法运用.这种多方法联合运用的技术路线归纳总结为：设计特定军事场景的多方法地球物理探测技术组合方案→测量规定场地的自然状态地下浅层地质界面分层等背景信息→精细测量探测目标体的结构信息→再次测量军事活动后规定场地变化的同类地下信息→运用动态差异对比识别扰动前后的异常特征→提供可利用的多参数地下信息.这种模式如果能够同时满足背景信息与探测目标的精度要求，可以是同一方法的对比测量；反之，选择组合方法以满足精度要求.

3.3 军事地球物理与军事地质多学科的结合运用

证据是一个多元复杂体也是一种闭合链路，正如单一的证据可能无法定罪一样，军事情报识别的准确也并非地球物理单一手段能够完全查证，更何况战场条件下，真伪情报的可辨识度也可能决定了战争的成败.对于地质情报而言，它可能仅在战场机动、工事选址、地下空间识别与打击评估和战场给水保障等军事地质特定方面发挥应有的功能作用，而这些应用都涉及到地下的地质结构信息，地球物理探测是一种重要的获取地下信息的方法，但如果忽视地质条件，往往得不到客观全面的信息.正如Pinsker(2002)总结到：“2001年“9·11”恐怖袭击事件后不久，美国地质学家John (Jack) Schroder因曾在阿富汗工作，从而在阿富汗恐怖主义领导人本·拉登的录像信息背景中识别出了符合洞穴成因的灰岩；美国《纽约时报》随后报道了这些藏匿洞穴并非花岗岩，而实际上是灰岩.这种推断位置被广泛宣传后，塔利班有关本·拉登藏匿地的公布录像就变成了画布背景，以防止辨别位置.这种对录像带的地质解释揭示了隐匿地点”.也许我们很难想象，对隐匿洞穴这种地下空间的识别并非经典的地球物理方法技术来获取得到，地质证据也同样具有约束效果.实际上，土壤的物理力学性质、岩石矿物的痕量与同位素地球化学特征以及遥感地质学原理和地理信息系统工具等地质学传统手段同样适宜于法证地球科学调查取证.例如，在法证取证面临挑战时，土壤科学在解决痕迹证据的方面贡献最大(Ritz et al., 2009).这种在土壤中保留的当时犯罪时的车辙痕迹证据，类似地，军用车辆在土壤通过时遗留的车辙深度，也具备判断武器装备机动通过能力的情报证据效力(Roskin，2016).Ruffell和McKinley(2008)专著案例的二战诺曼底登陆中，沿海海岸带和喀斯特地貌的岩土地质条件确有法证价值.正如Rose和Pareyn(1995)提到，战前对法国西海岸的岸滩砂土特征与承载力取证就作为有效情报之一，为诺曼底战役登陆地段的选择提供了有利的信息支撑.此外，美国军事地质学家在陌生地域选择地质因素时，通常将岩石类型作为土壤母质来源以确定土壤类型(Sabol et al., 2016)，这也是一种地质材料取证的间接运用.美国西点军校军事研究院通过多种极端自然环境下的土壤数据，检测履带式和轮式装甲车辆机动性，支持包括临时爆炸装置在内的侦察与击破技术(Fleming et al., 2016)，采用遥感影像动态监测伊斯兰国(IS)恐怖组织为反抗联军镇压而点燃伊拉克北部油井所造成的环境恶化趋势(Bulmer，2018).这些示例表明，传统地质学原理和常规地质分析方法同样也是军事地质学在战场情报获取方面的主要应用研究领域.Galgano和Rose(2021)定义的现代军事地球科学更是将宽泛的地球科学应用于直接支持战场中小尺度的军事战术活动.现代军事地球科学强调地球科学多学科交叉合作，并以作战环境变化更新、战场空间维度扩展和多样化军事活动为背景，更加重视地学系统性内在影响与规律研究(葛良胜等，2023；张栋等，2024).法证地球物理学与军事地质学同属于地球科学研究范畴，因此，约束军事活动背景的地表岩土材质痕迹证据，精细刻画对应的地下地质结构特征，构建基于探测目标的地面地质测量取样与浅表地球物理探测的一体化技术流程，全面获取必要的地质情报证据，有利于深化军事情报侦测与识别方法研究，法证地球物理学与军事地质学的深度融合必将促进军事地球物理学的理论创新与实践应用.

4 结论

本文提出了法证军事地球物理在我国军事地球物理学情报侦测研究领域的新概念，提供了训练场军事活动或典型场景验证的应用案例，尝试探讨了法证军事地球物理在战场地质环境勘察、多种地球物理方法联合和与军事地质多学科融合的应用特点，得到了以下结论：
(1) 法证军事地球物理是在战场空间战术战斗等中小尺度军事活动涉及的场地点位内，运用地球物理方法对典型场景地下浅层空间进行高分辨率测量，直接查证可到达区的地质结构信息，类比推断不可到达区相似探测目标的地球物理特征，解决陌生战场环境地质情报证据有效侦察识别问题的地球物理方法的统称.这些浅地表地球物理探测方法包括电法、电磁法、地震勘探和磁法，应用于已知战场环境勘察和陌生战场情报识别的特定场景.
(2) 法证军事地球物理方法应用的核心是相似、对比、快速、无损，最大限度地满足对战场隐匿物体的物理特征识别，其本质是对战场环境情报的证据约束.在战场侦察的爆破战斗部接触爆炸毁伤效应、痕迹识别的装备机动通过能力和水下浅埋隐匿目标的搜寻三类典型场景的应用研究示例表明，电阻率法、面波勘探和探地雷达对军事活动遗留证据有良好的识别效果，对于法证军事地球物理在军事情报侦测领域中的应用有启示意义.
(3) 法证军事地球物理是战场地质环境勘察取证的有效运用方式，可为陌生战场作战保障提供信息辅助决策；法证军事地球物理的多方法运用在节约时间成本的前提下，以地下地质信息的互补辨识为目的，是战场动态变化条件或多参数联合验证的地球物理多方法运用；地质与地球物理方法的结合可有效约束军事情报证据识别效力.法证地球物理学与军事地质学的交叉研究方向将促进军事地球物理学的理论创新与实践应用.

研究成果得到自然资源部军事地质研究与应用科技创新团队支撑，论文得到军委某科技委专家指导，在此表示感谢，同时感谢审稿专家提出的修改意见.

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
Bulmer M H . Military use of environmental degradation by Islamic State, Northern Iraq. Scientia Militaria, 2018, 46 (1): 123- 147.

DOI

Chen J Y , Meng X , Xie W , et al. Progress and enlightenment of underground engineering geophysical survey technologies. Protective Engineering, 2022, 44 (3): 70- 78.

Chen Y , Li J . Advances of geophysics in 2001. Progress in Geophysics, 2003, 18 (1): 1- 4.

DOI

Chen Y J . Geophysical operations methods in the future warfare. National Defense, 1994, (5): 46

Cui Q W , Chen C L , Chen Y F , et al. Geophysics and physical weapon. Overview of Disaster Prevention, 2005, (4): 22- 23.

Ferreira A M , Marchezini V , Mendes T S G , et al. A systematic review of forensic approaches to disasters: gaps and challenges. International Journal of Disaster Risk Science, 2023, 14 (5): 722- 735.

DOI

Fleming S, McDonald E V, Bacon S N. 2016. Military test site characterization and training future officers—an integrated terrain analysis approach. //McDonald E V, Bullard T eds. Military Geosciences and Desert Warfare: Past Lessons and Modern Challenges. New York: Springer, 273-295, doi: 10.1007/978-1-4939-3429-4_18.

Galgano F A, Rose E P F. 2021. Military geosciences. //Alderton D H M, Harmon R S eds. Encyclopedia of Geology. 2nd ed. Oxford: Academic Press, 648-659.

Ge L S , Wang L , Zhang D , et al. An Introduction to Military Geology. Beijing: National Defence Industry Press, 2023 1- 434.

Gross M R, Ghosh K, Manda A K, et al. 2004. A GIS-based spatial analysis of caves and solution cavities: application to predicting cave occurrence in limestone terrain. //Caldwell D R, Ehlen J, Harmon R S eds. Studies in Military Geography and Geology. Dordrecht: Springer, 287-306.

Han S Q , Li X H , An Y W , et al. A review on the identification of nuclear explosions, chemical explosions and natural earthquakes. Progress in Geophysics, 2010, 25 (4): 1206- 1218.

DOI

Hu X Y , Yang D K , Liu S H , et al. The developing trends of environmental and engineering geophysics. Progress in Geophysics, 2006, 21 (2): 598- 604.

DOI

Huang S Q, Liu D Z. 2005. The studies and applications of intelligence reconnaissance and identification in geophysics for national security. //The Essays collection of Geophysics in Shanxi Province: National Security and Military Geophysics (5th) (in Chinese). Xi'an: Chinese Geophysical Society, 81-85.

Keppner G . Ludger mintrop. The Leading Edge, 1991, 10 (9): 21- 28.

DOI

Latterza V , Ros V , Turetta C , et al. Chemical and lead isotope characterisation of first world war shrapnel balls and bullets used on the alpine Austrian-Italian front. Scientia Militaria-South African Journal of Military Studies, 2018, 46 (1): 163- 187.

DOI

Leith W . Military geology in a changing world. Geotimes, 2002, 47 (2): 24- 26.

Leucci G . Advances in Geophysical Methods Applied to Forensic Investigations. Cham: Springer, 2020 1- 298.

DOI

Li G C , Li P , Jiang C X , et al. Advances of the application of urban geophysical exploration methods in China. Progress in Geophysics, 2023, 38 (4): 1799- 1814.

DOI

Liu D Z , Su J , Wang R M , et al. Studies on pattern recognition of nuclear explosion and earthquake. Nuclear Electronics & Detection Technology, 2005, 25 (2): 114- 118.

Liu D Z , Huang S Q , Qian C S . Developing military geophysics, making contribution for national safety—review on the inaugural meeting and the first symposium of geophysical special committee for national safety and military. Progress in Geophysics, 2006a, 21 (1): 248- 250.

DOI

Liu D Z , Zhang B , Li X H , et al. On the feature phase space in the seismic pattern recognition of underground nuclear explosions. Chinese Journal of Geophysics, 2006b, 49 (3): 871- 876.

Liu D Z . A number of research directions in geophysics for national security. Progress in Geophysics, 2007a, 22 (4): 1327- 1331.

DOI

Liu D Z. 2007b. The review and prospect: military geophysics. //The Essays Collection of the Anniversary Meeting (20th) of Geophysical Special Committee in Shanxi Province (in Chinese). Xi'an: Chinese Geophysical Society, Shaanxi Geophysical Society, 41-46.

Liu D Z. 2008. The past, present and future on military geophysics. //The Essays Collection of Symposium of Geophysics for National Security (4th) (in Chinese). Qingdao: Chinese Geophysical Society, Shaanxi Geophysical Society, 1-9.

Liu G D , Liu D Z . On military geophysics. Progress in Geophysics, 2003, 18 (4): 576- 582.

DOI

Liu Y , Wei W B . Forensic geophysics: a new trend of research on applied geophysics. Progress in Geophysics, 2023, 38 (4): 1824- 1841.

DOI

Liu Z G, Qian C S. 2007. The situation analysis on technology of evaluation of striking effects in U.S. forces. //The Essays Collection of Symposium of Geophysics for National Security (3rd) (in Chinese). Xi'an: Chinese Geophysical Society, 187-190.

Lu F Y , Jiang B H , Li X Y , et al. Weapon Warhead Projection and Destruction. Beijing: Science Press, 2013 1- 304.

Magnuson S . Daunting challenges face those waging subterranean warfare. National Defense Magazine, 2007,

Matias M J , Marques J M , Figueiredo P , et al. Assessment of pollution risk ascribed to Santa Margarida Military Camp activities (Portugal). Environmental Geology, 2009, 56 (6): 1227- 1235.

DOI

Mazhari S A . An introduction to forensic geosciences and its potential for Iran. Journal of Geography and Geology, 2010, 2 (1): 77- 82.

Moran K S , Gold C L . Forensic Archaeology: Multidisciplinary Perspectives. Cham: Springer, 2019 1- 324.

DOI

Pinsker L M . Geology adventures in Afghanistan. Geotimes Web Feature, 2002,

Reynolds J M . An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. New York: John Wiley and Sons, Ltd, 1997

Ritz K , Dawson L , Miller D . Criminal and Environmental Soil Forensics. Dordrecht: Springer, 2009 1- 513.

Rose E P F , Pareyn C . Geology and the liberation of Normandy, France, 1944. Geology Today, 1995, 11 (2): 58- 63.

DOI

Roskin J. 2016. Analysis of recurring sinking events of armored tracked vehicles in the Israeli agricultural periphery of the Gaza Strip. //McDonald E V, Bullard T eds. Military Geosciences and Desert Warfare: Past Lessons and Modern Challenges. New York: Springer, 339-352, doi: 10.1007/978-1-4939-3429-4_21.

Ruffell A , McKinley J . Forensic geoscience: applications of geology, geomorphology and geophysics to criminal investigations. Earth-Science Reviews, 2005, 69 (3-4): 235- 247.

DOI

Ruffell A , McKinley J . Geoforensics. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2008 1- 330.

Sabol Jr D E, Minor T B, McDonald E V, et al. 2016. Parent material mapping of geologic surfaces using ASTER in support of integrated terrain forecasting for military operations. //McDonald E V, Bullard T eds. Military Geosciences and Desert Warfare: Past Lessons and Modern Challenges. New York: Springer, 311-337, doi: 10.1007/978-1-4939-3429-4_20.

Tian B Q , Ding Z F . Review and prospect prediction for microtremor survey method. Progress in Geophysics, 2021, 36 (3): 1306- 1316.

DOI

Wang X , Wang Z H , Chen C X , et al. Geophysical exploration and application for urban underground space. Progress in Geophysics, 2021, 36 (5): 2204- 2214.

DOI

Xie X B , Zhao L F . The seismic characterization of North Korea underground nuclear tests. Chinese Journal of Geophysics, 2018, 61 (3): 889- 904.

DOI

Xu Y X , Ou Y , Zhao P D . Accurate Evaluation Technology on Damage Effectiveness. Beijing: Beijing Institute of Technology Press, 2021 1- 405.

Xue F X , Zhang L , Sha J J , et al. Image processing algorithm research and system development for analysis of physical damage characteristic of ground engineering targets. Protective Engineering, 2022, 44 (2): 37- 42.

Xue F X , Xu X Y , Wang A B , et al. Estimation of underground intense explosion yield based on surface deformation monitored by spaceborne D-InSAR technology. Protective Engineering, 2023, 45 (4): 27- 33.

Zhang D, Lu Y M, Yuan S S, et al. 2021a. The concept and application of geological operations methods. //The Abstract Collection of the Anniversary Meeting (3rd) of Battlefield Environment Support (in Chinese). 63-64.

Zhang D, Ge L S, Lü X B, et al. 2021b. The sustainability of military geology: the typical applications to assist ground military operations. //The Excellent Essays Collection of the Anniversary Meeting(3rd) of Battlefield Environment Support (in Chinese). 202-211.

Zhang D , Ge L S , Lü X B , et al. Military geosciences: past lessons and modern challenges. Geological Review, 2024,

Zhang J C, Fan Q X, Han R F. 2008. On applied thinking to military activities of geophysical methods. //The Essays Collection of Symposium of Geophysics for National Security (4th) (in Chinese). Qingdao: Chinese Geophysical Society, Shaanxi Geophysical Society, 36-41.

Zhang J Q . Engineering geophysical detection methods technology application and prospects. Progress in Geophysics, 2016, 31 (4): 1867- 1878.

DOI

Zhang K J . Vehicle-Terramechanics. Beijing: National Defence Industry Press, 2002 1- 323.

陈 家运 , 孟 醒 , 谢 伟 , 等. 地下工程地球物理探测技术进展与启示. 防护工程, 2022, 44 (3): 70- 78.

陈 颙 , 李 娟 . 2001年地球物理学的一些进展. 地球物理学进展, 2003, 18 (1): 1- 4.

DOI

陈 云金 . 未来战争中的地球物理战. 国防, 1994, (5): 46

崔 秋文 , 陈 长林 , 陈 英方 , 等. 地球物理学和物理武器. 防灾博览, 2005, (4): 22- 23.

葛 良胜 , 王 梁 , 张 栋 , 等. 军事地质导论. 北京: 国防工业出版社, 2023 1- 434.

韩 绍卿 , 李 夕海 , 安 跃文 , 等. 核爆、化爆、地震识别研究综述. 地球物理学进展, 2010, 25 (4): 1206- 1218.

DOI

胡 祥云 , 杨 迪坤 , 刘 少华 , 等. 环境与工程地球物理的发展趋势. 地球物理学进展, 2006, 21 (2): 598- 604.

DOI

黄世奇, 刘代志. 2005. 国家安全地球物理情报侦测技术研究及应用. //陕西地球物理文集(五)国家安全与军事地球物理研究. 西安: 中国地球物理学会, 81-85.

李 广才 , 李 培 , 姜 春香 , 等. 我国城市地球物理勘探方法应用进展. 地球物理学进展, 2023, 38 (4): 1799- 1814.

DOI

刘 代志 , 苏 娟 , 王 仁铭 , 等. 核爆地震的模式识别研究. 核电子学与探测技术, 2005, 25 (2): 114- 118.

刘 代志 , 黄 世奇 , 钱 昌松 . 发展军事地球物理, 为国家安全作贡献—国家安全与军事地球物理专业委员会成立大会暨首届学术研讨会综述. 地球物理学进展, 2006a, 21 (1): 248- 250.

DOI

刘 代志 , 张 斌 , 李 夕海 , 等. 核爆地震模式识别中的特征相空间研究. 地球物理学报, 2006b, 49 (3): 871- 876.

刘 代志 . 国家安全地球物理学的若干研究方向. 地球物理学进展, 2007a, 22 (4): 1327- 1331.

DOI

刘代志. 2007b. 军事地球物理学: 回顾与前瞻. //中国西部地球物理研究与实践陕西省地球物理学会成立20周年专集. 西安: 中国地球物理学会, 陕西省地球物理学会, 41-46.

刘代志. 2008. 军事地球物理学的过去、现在与未来. //第四届国家安全地球物理学术研讨会论文集. 青岛: 中国地球物理学会, 陕西省地球物理学会, 1-9.

刘 光鼎 , 刘 代志 . 试论军事地球物理学. 地球物理学进展, 2003, 18 (4): 576- 582.

DOI

刘 远 , 魏 文博 . 法证搜寻: 应用地球物理学研究的新方向. 地球物理学进展, 2023, 38 (4): 1824- 1841.

DOI

刘志刚, 钱昌松. 2007. 美军打击效果评估技术的现状分析. //第三届国家安全地球物理学术研讨会论文集. 西安: 中国地球物理学会, 187-190.

卢 芳云 , 蒋 邦海 , 李 翔宇 , 等. 武器战斗部投射与毁伤. 北京: 科学出版社, 2013 1- 304.

田 宝卿 , 丁 志峰 . 微动探测方法研究进展与展望. 地球物理学进展, 2021, 36 (3): 1306- 1316.

DOI

王 栩 , 王 志辉 , 陈 昌昕 , 等. 城市地下空间地球物理探测技术与应用. 地球物理学进展, 2021, 36 (5): 2204- 2214.

DOI

谢 小碧 , 赵 连锋 . 朝鲜地下核试验的地震学观测. 地球物理学报, 2018, 61 (3): 889- 904.

DOI

徐 豫新 , 欧 渊 , 赵 鹏铎 . 毁伤效能精确评估技术. 北京: 北京理工大学出版社, 2021 1- 405.

薛 凡喜 , 张 磊 , 沙 建军 , 等. 面向地面工程目标物理毁伤特征分析的图像处理算法研究与系统开发. 防护工程, 2022, 44 (2): 37- 42.

薛 凡喜 , 徐 翔云 , 王 安宝 , 等. 基于星载D-InSAR地表形变监测的地下强爆炸当量估计. 防护工程, 2023, 45 (4): 27- 33.

张栋, 路彦明, 袁士松, 等. 2021a. 地质环境保障的概念思维与运用设想. //第三届战场环境保障学术年会论文摘要集. 63-64.

张栋, 葛良胜, 吕新彪, 等. 2021b. 军事地质的可持续性: 支持地面军事行动的典型应用. //第三届战场环境保障学术年会优秀论文集. 202-209.

张 栋 , 葛 良胜 , 吕 新彪 , 等. 军事地球科学: 历史经验与现代挑战. 地质论评, 2024,

张金城, 范启雄, 韩若飞. 2008. 地球物理方法在军事领域的应用思考. //第四届国家安全地球物理学术研讨会论文集. 青岛: 中国地球物理学会, 陕西省地球物理学会, 36-41.

张 建清 . 工程物探检测方法技术应用及展望. 地球物理学进展, 2016, 31 (4): 1867- 1878.

DOI

张 克健 . 车辆地面力学. 北京: 国防工业出版社, 2002 1- 323.

Options
Outlines

/

〈 〉