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插值小波尺度法GPR数值模拟及四阶龙格库塔ADE-PML边界条件研究

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  • Release time:2019-11-22

  • Impact Factor:0.624

  • DOI number:10.7498/aps.65.234102

  • Affiliation of Author(s):中南大学地球科学与信息物理学院

  • Teaching and Research Group:应用地球物理系

  • Journal:物理学报

  • Place of Publication:中国

  • Funded by:41574116,2015CX008,NCET-12-0551,2014JSJJ001

  • Key Words:探地雷达; 插值小波尺度法; 辅助微分法; 四阶Runge Kutta

  • Abstract:应用迭代插值方法构造了插值小波尺度函数,并将该尺度函数的导数用于离散Maxwell方程组的空间微分,使用四阶Runge Kutta(four order Runge Kutta,RK4)算法计算时间导数,导出了插值小波尺度法的探地雷达(ground penetrating radar,GPR)正演公式,与常规的基于中心差分的时域有限差分算法(finite difference time domain,FDTD)相比,插值小波尺度算法提高了GPR波动方程的空间与时间离散精度.首先,采用具有解析解的层状模型,分别将FDTD算法及插值小波尺度法应用于层状模型正演,单道雷达数据与解析解拟合表明:相同的网格剖分方式,插值小波尺度法比FDTD具有更高的精度.然后,将辅助微分方程完全匹配层(auxiliary differential equation perfecting matched layer,ADE-PML)边界条件应用到插值小波尺度法GPR正演中,在均匀介质模型中对比了FDTD-CPML(坐标伸缩完全匹配层),FDTD-RK4ADE-PML、插值小波尺度RK4ADE-PML的反射误差,结果表明:插值小波尺度RK4ADE-PML吸收效果优于另外两种条件下的吸收边界.最后,应用加载UPML(各向异性完全匹配层)的FDTD和RK4ADE-PML的插值小波尺度法开展了二维GPR模型的正演..

  • Co-author:杨道学, 王珣

  • First Author:冯德山

  • Indexed by:Applied Research

  • Document Code:DOI: 10.7498/aps.65.234102

  • Discipline:地质资源与地质工程

  • Document Type:J

  • Volume:65

  • Issue:23

  • Page Number:109-119

  • ISSN No.:1000-3290

  • Translation or Not:no

  • Date of Publication:2016-12-05

  • Included Journals:SCI


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