探地雷达逆时偏移成像的衰减补偿方法研究
发布时间：2020-12-15 18:30
探地雷达技术作为一种高效的浅层地球物理方法,已经被广泛应用于工程检测和地下目标探测等。探地雷达成像是探地雷达信号数据处理的一个重要方面,成像可以获取对目标体的空间位置、形状大小等的直观认识。目前,成像技术包括:绕射叠加,Kirchhoff偏移,F-K偏移和合成孔径雷达的聚焦技术。近些年来,逆时偏移成像技术因具有成像精度高和不受倾角限制等优点受到了国内外学者的广泛关注。但逆时偏移成像算法应用于有损背景介质时,由于电导率的影响,电磁波能量在正向传播和反向延拓过程中都会存在衰减,从而影响对电导率异常区域的精确成像。为了有效消除电导率对成像造成的影响,文采用一种基于有限时域差分的逆时偏移衰减补偿方法。该方法的工作原理就是通过改变衰减项的正负性,保证逆时传播的时间对称性,从而恢复原始波场,实现了对电导率造成的振幅衰减的补偿。在逆时偏移成像算法中,为了节约计算时间和内存资源,需要将实际的探地雷达收发天线简化为点源,然而,点源的位置需要确定在探地雷达天线的视相位中心的位置,才能保证波场计算的精度。因此,本文的主要工作之一就是通过仿真软件建立了偶极子天线、喇叭天线、平面圆极化微带天线、Vivaldi超...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２探地雷达水平分辨率??
在逆时偏移成像的过程中，正向传播和逆时延拓都是通过求解二维波动方程??来实现。波源场在时间上从Ｇ到前向传播，而接收机波场是从Ｌｘ到Ｇ后向延??拓。传播原理图如图２－１所示。在波场传播的任意时刻，成像步骤都需要对波源??场和接收波场进行相关处理。传统的偏移成像在成像过程中只将一个波段的波场??存储到磁盘中，这样做会对１０带宽造成影响，致使１〇带宽比较有限。Ｄｕｓｓａｕｄ??和Ｃｌａｐｐ提出记录最大时刻的波源场，然后再对对应时刻的接收波场进行反向延??拓，使反向延拓的波场与接收波场的时刻相对应。使用这种方法只需要将波源场??保存在计算区域的边界，在进行反向延拓时再重新注入它们。在这个注入过程中，??该方法只需要对波源场进行两次计算，因此可以大大减少１〇带宽的占用和提高??磁盘空间的利用率。通过对传统偏移成像和比较可知，记录最大时刻波源场的方??法具有明显的优势。本文将记录最大时刻波源场的方法应用到逆时偏移成像中，??以达到提高运算效率的目的。对于下一章节中的数值实验
?ｙ４??（结束）多炮叠加（结束）??图２－３逆时偏移成像算法的流程图??２．２逆时偏移噪声产生机制以及去噪方法??２．２．１噪声产生机制??在逆时偏移成像过程中，利用双波动方程，即波的正向传播和逆时延拓，对??波场进行求解和重构。在外推重构过程中，波源场和检波场在遇到介质分界面的??时候都会产生逆散射。因此，在使用互相关成像条件时，可发生的情形如下：??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]探地雷达衰减补偿逆时偏移成像方法[J]. 朱尉强,黄清华. 地球物理学报. 2016(10)
[2]Reverse-Time Prestack Depth Migration of GPR Data from Topography for Amplitude Reconstruction in Complex Environments[J]. John H.Bradford. Journal of Earth Science. 2015(06)
[3]逆时偏移去噪方法研究进展[J]. 许璐,孟小红,刘国峰. 地球物理学进展. 2012(04)
[4]逆时偏移方法技术进展综述[J]. 张春燕,李振春,孙小东. 勘探地球物理进展. 2010(05)
[5]基于FDTD的探地雷达数值仿真与成像研究[J]. 冯彦谦,王银,刘四新. 铁道工程学报. 2009(06)
[6]均匀介质中的F-K反偏移:基本概念、基本公式及其在非均匀介质中的应用[J]. 孙建国. 吉林大学学报(地球科学版). 2008(01)
[7]论探地雷达现状与发展[J]. 陈义群,肖柏勋. 工程地球物理学报. 2005(02)
[8]SAR成像原理与图像特征[J]. 刘国祥. 四川测绘. 2004(03)
博士论文
[1]探地雷达干扰抑制及波速估计问题的研究[D]. 李廷军.电子科技大学 2009
[2]层状体系介电特性反演及其工程应用[D]. 钟燕辉.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]叠前逆时偏移及成像[D]. 陈聪.中国地质大学（北京） 2011
[2]探地雷达FK滤波技术[D]. 张景东.国防科学技术大学 2010
[3]探地雷达在地雷探测中的应用研究[D]. 杜齐喜.吉林大学 2007
本文编号：2918710
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２探地雷达水平分辨率??
在逆时偏移成像的过程中，正向传播和逆时延拓都是通过求解二维波动方程??来实现。波源场在时间上从Ｇ到前向传播，而接收机波场是从Ｌｘ到Ｇ后向延??拓。传播原理图如图２－１所示。在波场传播的任意时刻，成像步骤都需要对波源??场和接收波场进行相关处理。传统的偏移成像在成像过程中只将一个波段的波场??存储到磁盘中，这样做会对１０带宽造成影响，致使１〇带宽比较有限。Ｄｕｓｓａｕｄ??和Ｃｌａｐｐ提出记录最大时刻的波源场，然后再对对应时刻的接收波场进行反向延??拓，使反向延拓的波场与接收波场的时刻相对应。使用这种方法只需要将波源场??保存在计算区域的边界，在进行反向延拓时再重新注入它们。在这个注入过程中，??该方法只需要对波源场进行两次计算，因此可以大大减少１〇带宽的占用和提高??磁盘空间的利用率。通过对传统偏移成像和比较可知，记录最大时刻波源场的方??法具有明显的优势。本文将记录最大时刻波源场的方法应用到逆时偏移成像中，??以达到提高运算效率的目的。对于下一章节中的数值实验
?ｙ４??（结束）多炮叠加（结束）??图２－３逆时偏移成像算法的流程图??２．２逆时偏移噪声产生机制以及去噪方法??２．２．１噪声产生机制??在逆时偏移成像过程中，利用双波动方程，即波的正向传播和逆时延拓，对??波场进行求解和重构。在外推重构过程中，波源场和检波场在遇到介质分界面的??时候都会产生逆散射。因此，在使用互相关成像条件时，可发生的情形如下：??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]探地雷达衰减补偿逆时偏移成像方法[J]. 朱尉强,黄清华. 地球物理学报. 2016(10)
[2]Reverse-Time Prestack Depth Migration of GPR Data from Topography for Amplitude Reconstruction in Complex Environments[J]. John H.Bradford. Journal of Earth Science. 2015(06)
[3]逆时偏移去噪方法研究进展[J]. 许璐,孟小红,刘国峰. 地球物理学进展. 2012(04)
[4]逆时偏移方法技术进展综述[J]. 张春燕,李振春,孙小东. 勘探地球物理进展. 2010(05)
[5]基于FDTD的探地雷达数值仿真与成像研究[J]. 冯彦谦,王银,刘四新. 铁道工程学报. 2009(06)
[6]均匀介质中的F-K反偏移:基本概念、基本公式及其在非均匀介质中的应用[J]. 孙建国. 吉林大学学报(地球科学版). 2008(01)
[7]论探地雷达现状与发展[J]. 陈义群,肖柏勋. 工程地球物理学报. 2005(02)
[8]SAR成像原理与图像特征[J]. 刘国祥. 四川测绘. 2004(03)
博士论文
[1]探地雷达干扰抑制及波速估计问题的研究[D]. 李廷军.电子科技大学 2009
[2]层状体系介电特性反演及其工程应用[D]. 钟燕辉.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]叠前逆时偏移及成像[D]. 陈聪.中国地质大学（北京） 2011
[2]探地雷达FK滤波技术[D]. 张景东.国防科学技术大学 2010
[3]探地雷达在地雷探测中的应用研究[D]. 杜齐喜.吉林大学 2007
本文编号：2918710
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/2918710.html
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