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各向异性介质GPR非结构化网格有限元正演

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  • Release time:2019-11-22

  • DOI number:10.11817/j.issn.1672-7207.2016.05.027

  • 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:中南大学学报(自然科学版)

  • Place of Publication:中国

  • Funded by:41574116， 41004053，2015CX008，2014JSJJ001，NCET-12-0551

  • Key Words: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

  • Abstract: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。

  • Co-author:王洪华, 戴前伟

  • First Author:石明

  • Indexed by:Applied Research

  • Correspondence Author:冯德山

  • Document Code:DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.05.027

  • Discipline:地质资源与地质工程

  • Document Type:J

  • Volume:47

  • Issue:5

  • Page Number:1660-1667

  • ISSN No.:1672-7207

  • Translation or Not:no

  • Date of Publication:2016-05-27

  • Included Journals:EI

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