为了进一步提高探地雷达(ground penetrating radar, GPR)数据的信噪比,压制由随机扰动引起的随机绕射能量,将二维变分模态分解(twodimensional variational mode decomposition, 2DVMD)引入二维GPR数据的噪声压制处理中。首先,对GPR数据进行2DVMD处理,并分析各阶本征模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量及其对应的频率波数域谱来确定雷达剖面中的各回波类型。然后,计算IMF分量与原始数据的互相关系数来确定信号模态和噪声模态,并对信号模态进行重构得到降噪后的数据。理论数据和实测数据测试表明,相比于传统的1DVMD法,2DVMD滤波后的含噪正演记录峰值信噪比由6.44 dB增加到7.72 dB;经2DVMD降噪处理后的雷达剖面在保留有效信号的基础上,可以有效压制随机扰动带来的噪声,并且得到的雷达剖面同相轴连续性更好。