各向异性介质GPR非结构化网格有限元正演

发布时间：2017-09-07 22:43

  本文关键词：各向异性介质GPR非结构化网格有限元正演

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【摘要】：为了更准确地认识电磁波在各向异性介质中的传播特征,从麦克斯韦方程组出发,推导电磁场在单斜各向异性介质中的波动方程。采用Delaunay非结构化网格有限元法进行空间域离散,采用中心差分公式进行时间域离散,导出单斜各向异性介质中GPR时空域有限元方程。在此基础上,建立各向异性介质GPR非结构化网格有限元正演算法。利用以上算法编制的程序对均匀各向异性介质模型进行正演计算,并与解析解对比,验证该算法的正确性和有效性;对均匀各向异性介质模型和圆形异常体模型进行计算,并与背景介质为各向同性介质的计算结果进行对比。研究结果表明:与FDTD计算结果对比,非结构化网格有限元法的拟合误差更小,精度更高;电磁波传播受介质各向异性的影响,波前面呈椭圆状向外扩散传播,其能量衰减较慢;与各向同性介质中圆形异常体反射波相比,各向异性介质的圆形异常体反射波的曲率、能量和双程走时,受不同方向上电磁波速度影响会发生显著变化。
【作者单位】： 中南大学地球科学与信息物理学院;贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队;桂林理工大学地球科学学院;
【关键词】： 各向异性介质 非结构化网格有限单元法 探地雷达 正演模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41574116,41004053) 中南大学创新驱动项目(2015CX008);中南大学教师研究基金资助项目(2014JSJJ001);中南大学升华育英人才计划项目(2012) 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-12-0551) 湖湘青年创新创业平台培养对象项目(2013)~~
【分类号】：P631.325
【正文快照】： Innovation and Entrepreneurship Training Platform)探地雷达(ground penetrating radar,GPR)作为一种重要的浅部地球物理勘探手段被广泛应用于工程勘察[1-2]、无损检测[3]等众多领域,具有广阔的应用前景[4]。目前,GPR实测数据的解释主要依赖各向同性介质的电磁波传播理论,

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本文编号：810318