一、勘探地震学领域：

针对经典岩石非线性弹性本构关系不能很好的解释实验获得的一些现象，且基于其建立的波动方程具有较强的不稳定性等问题，跳出了传统单独研究岩石非线性弹性的路径，结合非线性弹性和粘弹性一起进行研究，研发岩石非线性弹性共传播动态实验平台，发现岩石非线性粘弹短期记忆特性，揭示实验观测到的现象是岩石非线性弹性和粘弹性共同作用的结果，构建一种新的岩石非线性粘弹唯象模型，探索了岩石非线性弹性产生的物理机制，为未来进一步探索建立新的地震波在岩石中的传播理论打下基础。

二、探地雷达领域：

    1. 全极化探地雷达理论和技术研究

针对探地雷达地下目标探测基本理论相对固化，探测精度难以进一步提高的困境，深入研究雷达波在复杂地球介质中的传播规律，揭示雷达波地下传播过程中的极化旋转机制，突破传统探地雷达单极化思维限制，创建以雷达波极化旋转为核心的全极化探地雷达探测基本理论，研发全极化探地雷达地下目标探测实验系统，建立以地下目标相干矩阵和协方差矩阵分析为核心的数据分析技术，有效提高了探地雷达对地下目标的探测精度和分类识别能力，为工程地球物理领域探地雷达方向的进一步发展打下了坚实的基础。

 2.地下浅表层探地雷达高精度成像

建立了基于CMP阵列的SAR-GPR系统，将叠前偏移算法引入到探地雷达领域，发展了针对地雷探测的SAR-GPR克希霍夫叠前偏移算法。以此为基础，针对手持探地雷达探雷系统特点，发展了不规则数据无插值的快速偏移成像算法，实现了手持探地雷达对小地雷快速高质量成像。进一步将地下目标散射矩阵融入克希霍夫叠前偏移算法，获取三种散射机制贡献的偏移响应，利用RGB色彩技术表达偏移后剖面和三维成像，研发了全极化探地雷达极化偏移成像算法，展现出了对地下微小尺度结构更好的成像能力，提高了地下目标的成像精度。

3. 月球和火星探地雷达探测

针对我国月球地下结构探测中不断提高的精度需求，克服嫦娥4号月球车探地雷达不具备多极化探测硬件系统的困难，创新融合月球车转弯时的探地雷达单极化数据，通过计算建立有效的多极化数据，将全极化探地雷达数据分析技术应用到我国月球探测中，揭示月球土壤的非均匀风化过程，发现隐藏陨石撞击坑，支撑我国将全极化探地雷达技术应用到火星探测任务的祝融号载荷中。