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基于探地雷达的土壤水分测定方法研究进展 被引量:19
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作者 朱安宁 吉丽青 +2 位作者 张佳宝 信秀丽 刘建立 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1039-1044,共6页
农田和小流域尺度土壤水分空间和时间分布信息的快速、准确、无损获取是土壤学、农学以及生态环境学等相关科学研究的重要需求。探地雷达作为一种新型地球物理技术,近年来在多个领域有了应用和推广。本文针对探地雷达技术在土壤水分监... 农田和小流域尺度土壤水分空间和时间分布信息的快速、准确、无损获取是土壤学、农学以及生态环境学等相关科学研究的重要需求。探地雷达作为一种新型地球物理技术,近年来在多个领域有了应用和推广。本文针对探地雷达技术在土壤水分监测方面应用的科学问题,在总结国内外相关研究的基础上,重点阐述了探地雷达技术测定土壤含水量的基本原理、土壤含水量和土壤介电常数的常用关系式、探地雷达技术测定土壤含水量的研究方法及其在国内外的研究进展,评价了各方法的优势和不足及其在农田土壤中的适用性,并提出存在的问题和研究展望,以期为相关科学研究以及探地雷达在我国农田土壤上应用开创新的领域提供参考。 展开更多
关键词 探地雷达 土壤含水量 测定方法 农田土壤
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逆时偏移在探地雷达信号处理中的应用 被引量:12
2
作者 薛桂霞 邓世坤 刘秀娟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期55-57,共3页
在探地雷达的实测资料中 ,由于绕射波的存在导致了地下结构图象显示不清。根据电磁波与弹性波传播的相似性 ,本文将地震资料处理的偏移算法 (即基于标量波动方程的逆时偏移算法 )运用到探地雷达的资料处理中。结果显示 ,绕射波得到了很... 在探地雷达的实测资料中 ,由于绕射波的存在导致了地下结构图象显示不清。根据电磁波与弹性波传播的相似性 ,本文将地震资料处理的偏移算法 (即基于标量波动方程的逆时偏移算法 )运用到探地雷达的资料处理中。结果显示 ,绕射波得到了很好的归位 ,反射体的连续性得到了加强 。 展开更多
关键词 探地雷达 信号处理 有限差分法 逆时偏移算法 雷达探测 地震探测
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地质雷达和高密度电法在废弃矿井探测中的应用 被引量:15
3
作者 许锡昌 陈卫东 刘伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期126-128,132,共4页
地质雷达和高密度电法在地球物理探测方面有着各自的特点,前者可用于探测地表浅层物体,而后者则在深层探测中占有优势。将两种方法相结合,对某建筑场地内的废弃矿井进行了探测,最后探测到了竖井的平面位置和直径、巷道埋深以及采空区的... 地质雷达和高密度电法在地球物理探测方面有着各自的特点,前者可用于探测地表浅层物体,而后者则在深层探测中占有优势。将两种方法相结合,对某建筑场地内的废弃矿井进行了探测,最后探测到了竖井的平面位置和直径、巷道埋深以及采空区的基本形状。 展开更多
关键词 地质雷达 高密度电法 废弃矿井探测
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物探方法在浅源石油烃类污染探测中的应用 被引量:13
4
作者 连晟 查恩来 +3 位作者 王春辉 蔡五田 张敏 李敬杰 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第5期865-868,共4页
应用探地雷达和高密度电阻率法,在冀中平原中部某典型石油烃类污染场地进行探测,得到了浅源石油烃类污染物的异常特征。通过对探地雷达和高密度电法资料的分析,得出石油烃类污染物呈现低电阻率、低介电常数特性,根据这个特点圈定出了此... 应用探地雷达和高密度电阻率法,在冀中平原中部某典型石油烃类污染场地进行探测,得到了浅源石油烃类污染物的异常特征。通过对探地雷达和高密度电法资料的分析,得出石油烃类污染物呈现低电阻率、低介电常数特性,根据这个特点圈定出了此污染场地内储油池区域的污染扩散晕。实践证明,这两种物探组合在此类污染场地探测中具有推广价值。 展开更多
关键词 浅源石油烃 探地雷达 高密度电法 环境污染检测
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探地雷达法在水工输水隧洞衬砌混凝土检测中的应用 被引量:11
5
作者 汪魁峰 《水资源与水工程学报》 2014年第6期215-217,221,共4页
混凝土结构的无损检测是工程界普遍重视的问题,也是保证结构安全的关键。在介绍探地雷达法无损检测原理方法基础上,以水工输水隧洞衬砌混凝土为被测对象,应用探地雷达法对衬砌混凝土厚度、内置钢筋分布、内部缺陷等进行测试、标识,并与... 混凝土结构的无损检测是工程界普遍重视的问题,也是保证结构安全的关键。在介绍探地雷达法无损检测原理方法基础上,以水工输水隧洞衬砌混凝土为被测对象,应用探地雷达法对衬砌混凝土厚度、内置钢筋分布、内部缺陷等进行测试、标识,并与钻芯法取芯检测结果比较,分析探地雷达法无损检测数据的精确度和偏差程度。结果表明:探地雷达法无损检测结果可信度高,能满足工程建设质量控制的要求,其在水利工程无损检测的应用是可行的。 展开更多
关键词 混凝土结构 探地雷达 钻芯法 混凝土缺陷 无损检测 输水隧洞
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探地雷达和高密度电法在固废填埋场治理中的应用 被引量:3
6
作者 曲彦丞 刘笑笑 +3 位作者 郭朋 张景宇 李典超 张燕挥 《工程地球物理学报》 2024年第1期35-43,共9页
某些垃圾填埋场由于相关资料严重缺失,给污染物的治理工作带来了困难。为了解决老垃圾填埋场的污染物治理问题,将高密度电法和探地雷达法相结合,对某村老垃圾填埋场进行了全方位探查,取得了以下成果:1)成功识别出垃圾与原位土层的界线,... 某些垃圾填埋场由于相关资料严重缺失,给污染物的治理工作带来了困难。为了解决老垃圾填埋场的污染物治理问题,将高密度电法和探地雷达法相结合,对某村老垃圾填埋场进行了全方位探查,取得了以下成果:1)成功识别出垃圾与原位土层的界线,得到了垃圾层的范围和厚度,并以此为基础计算出回填方量为132454 m ^(3),为污染物的清除和治理提供了重要的参考;2)依据电阻率的分布,划分出填埋物的种类主要为建筑垃圾、生活垃圾或者粪便;3)识别出垃圾渗液的污染范围,圈定需要隔绝污染和回收清洁土壤的位置。本次研究结果为今后的垃圾治理工作提供了重要的参考。 展开更多
关键词 高密度电阻率法 探地雷达法 垃圾填埋场 污染物治理
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时域有限差分法在地质雷达正演模拟中的应用 被引量:4
7
作者 何兵寿 王辉 葛宝堂 《中国煤田地质》 1998年第4期81-83,共3页
时域有限差分(FD-TD)法是麦氏方程的差分形式的数值解法,用于求解任意复杂目标与电磁场的相互作用问题。本文把这一理论应用于地质雷达的数值模拟,得到满意的结果。
关键词 地质雷达 正演模拟 时域有限差分法 边界条件
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探地雷达法与面波法在某地下人防工程勘查中的应用 被引量:1
8
作者 钟晓婷 《资源信息与工程》 2023年第3期67-70,共4页
对某在建商业小区的地下人防工程开展探地雷达法与面波法勘探,以查明该地下人防工程的埋深与位置,布置了8条探地雷达法和9条面波法勘探剖面。根据探地雷达法勘探结果可知,在物探剖面水平位置18~22 m处,信号整体振幅强,绕射波很多,深部... 对某在建商业小区的地下人防工程开展探地雷达法与面波法勘探,以查明该地下人防工程的埋深与位置,布置了8条探地雷达法和9条面波法勘探剖面。根据探地雷达法勘探结果可知,在物探剖面水平位置18~22 m处,信号整体振幅强,绕射波很多,深部出现多次震荡信号,解释该异常为砂岩夹层的反映。结合面波法勘探结果可知,在水平位置9~11 m处,深度-11~-13 m范围内剪切波速表现为低速闭合圈异常,为地下人防工程的反映。有效地圈定了地下人防工程的空间位置,为后期商业小区的地下基础建设提供了重要的基础资料。 展开更多
关键词 探地雷达法 面波法 人防工程
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探地雷达和浅层地震波法在海堤抛石层探测中的应用 被引量:4
9
作者 葛双成 叶可来 +3 位作者 梁国钱 吴雄伟 刘超英 何耀辉 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第5期71-73,共3页
介绍探地雷达、瑞雷波法和地震映像法的基本原理及特点,针对海堤抛石断面结构分层及其物性特征,以浙江东部某海堤为例,综合运用探地雷达、瑞雷波法和地震映像法,高效、可靠、准确地探明了抛石层的分布范围及深度。探测实践表明,探地雷... 介绍探地雷达、瑞雷波法和地震映像法的基本原理及特点,针对海堤抛石断面结构分层及其物性特征,以浙江东部某海堤为例,综合运用探地雷达、瑞雷波法和地震映像法,高效、可靠、准确地探明了抛石层的分布范围及深度。探测实践表明,探地雷达具有快速、连续和整体性的优势,瑞雷波法具有较强的纵向分辨能力,地震映像法具有较强的横向分辨能力,这3种方法分别从浅层人工地震波场和电磁场方面反映探测对象和目标,起到了较好的互补和综合作用。 展开更多
关键词 海堤 抛石层探测 探地雷达 瑞雷波法 地震映像法
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基于速度移动窗的最小熵法在GPR逆时偏移中的应用
10
作者 席宇何 王洪华 +1 位作者 王欲成 吴祺铭 《物探与化探》 CAS 北大核心 2023年第5期1250-1260,共11页
速度是决定探地雷达(GPR)偏移成像分辨率的关键参数,基于图像最小熵与偏移相结合的方法通常将整体偏移剖面作为固定窗计算熵值曲线来估计介质速度,不但难以适用于介质非均匀分布情况,而且试速度过大或过小均会使双曲线绕射波的收敛位置... 速度是决定探地雷达(GPR)偏移成像分辨率的关键参数,基于图像最小熵与偏移相结合的方法通常将整体偏移剖面作为固定窗计算熵值曲线来估计介质速度,不但难以适用于介质非均匀分布情况,而且试速度过大或过小均会使双曲线绕射波的收敛位置溢出固定窗,降低估计精度。为此,本文利用试速度精确控制偏移剖面中的计算窗,提出了一种基于速度移动窗的最小熵法,并与逆时偏移相结合,估计最佳偏移速度。该方法通过试速度自动调整计算窗位置,可使双曲线绕射波收敛位置始终位于计算窗中心,从而获得稳定、准确的熵值曲线。将一条典型双曲线绕射波的固定窗和速度移动窗最小熵法的计算结果作对比,验证了速度移动窗的最小熵法的正确性和有效性。数值试验和实测数据测试表明:与固定窗最小熵法相比,速度移动窗的最小熵法可将双曲线绕射波收敛位置精确固定于计算窗中心,熵值曲线更稳定,计算量更小,偏移速度估计精度更高,逆时偏移成像效果更好。 展开更多
关键词 探地雷达 速度移动窗 最小熵法 逆时偏移
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吸收边界条件在探地雷达偏移处理中的应用 被引量:4
11
作者 薛桂霞 邓世坤 刘秀娟 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2004年第3期235-237,共3页
在雷达波偏移处理中,通常将边界条件设为零,但是这会在边界处产生由非介质因素引起的反射现象,使得剖面的解释精度降低。因此,为了消除反射边界的影响,提出将吸收边界条件引入到逆时偏移中,并将其运用到实测雷达波剖面上。结果表明,该... 在雷达波偏移处理中,通常将边界条件设为零,但是这会在边界处产生由非介质因素引起的反射现象,使得剖面的解释精度降低。因此,为了消除反射边界的影响,提出将吸收边界条件引入到逆时偏移中,并将其运用到实测雷达波剖面上。结果表明,该方法很好地消除了人为边界,精度也得到了明显提高。 展开更多
关键词 边界条件 雷达 逆时偏移 有限差分
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埋地非金属管道探测技术及对比 被引量:2
12
作者 孙宝财 荆炀 张正棠 《化工机械》 CAS 2022年第3期375-378,共4页
介绍两种埋地非金属管道探测方法——探地雷达法和声学管道定位法,并在某油田进行应用测试对比。测试分析声学管道定位法和探地雷达法的可靠度,并给出其优缺点及适用范围。
关键词 非金属管道 定位 探地雷达法 声学管道定位法
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基于裂步Fourier法的探地雷达数值模拟及偏移成像
13
作者 张明财 熊章强 张大洲 《物探与化探》 CAS CSCD 2014年第1期130-134,共5页
从电磁场基本理论出发,利用裂步Fourier法推导出了水平层状介质中频率—波数域电场分量的波场外推公式,通过对设计的钢筋展布模型和衬砌厚度模型的数值模拟和偏移成像结果分析可以得出:裂步Fourier法不但可以实现二维非均匀介质中探地... 从电磁场基本理论出发,利用裂步Fourier法推导出了水平层状介质中频率—波数域电场分量的波场外推公式,通过对设计的钢筋展布模型和衬砌厚度模型的数值模拟和偏移成像结果分析可以得出:裂步Fourier法不但可以实现二维非均匀介质中探地雷达正演模拟及偏移成像,而且具有编程易于实现、计算量小的优点。通过工程实例验证,进一步说明了裂步Fourier法偏移成像的有效性和实用性。 展开更多
关键词 探地雷达 裂步Fourier法 数值模拟 偏移成像
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探地雷达探测中对媒质相对介电常数的测定 被引量:29
14
作者 邓小燕 王通 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期43-45,48,共4页
分别就探地雷达探测中的收发一体式天线、收发分离式天线在实际工作中对媒质相对介电常数的几种主要测定方法:已知目标深度法、点源反射体法、共中心点(CMP)法及层状反射体法,从理论到实例一一做了详细的论述。实践证明,这些方法能够满... 分别就探地雷达探测中的收发一体式天线、收发分离式天线在实际工作中对媒质相对介电常数的几种主要测定方法:已知目标深度法、点源反射体法、共中心点(CMP)法及层状反射体法,从理论到实例一一做了详细的论述。实践证明,这些方法能够满足生产要求。 展开更多
关键词 探地雷达 相对介电常数测定方法 已知目标深度法 点源反射体法 共中心点法 层状反射体法
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综合物探方法在地铁孤石探测中的应用研究 被引量:7
15
作者 赵东东 张宝松 +4 位作者 宗全兵 范福来 高伟 李路 许佳佳 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第3期1360-1370,共11页
孤石是花岗岩不均匀风化所残留的风化核,具有空间分布不规律、埋藏深度不定、粒径不均等主要特征,给地铁盾构施工带来重大安全风险.在地铁工程建设中,孤石精准探测一直都是城市地铁盾构施工亟待解决的重要难题之一.本文针对以往单一物... 孤石是花岗岩不均匀风化所残留的风化核,具有空间分布不规律、埋藏深度不定、粒径不均等主要特征,给地铁盾构施工带来重大安全风险.在地铁工程建设中,孤石精准探测一直都是城市地铁盾构施工亟待解决的重要难题之一.本文针对以往单一物探方法探测孤石可靠性和精度相对较低,难以实现孤石体空间精准定位问题,提出一套孤石体精准定位物探方法组合探测技术,即以大深度探地雷达快速侦查孤石体的发育范围、微动法确定垂向边界、等值反磁通瞬变电磁法确定横向边界.福州地铁F1线葫芦山北侧的孤石探测应用示范结果表明:优选物探方法组合充分利用了三种方法之间可实现相互补充、相互验证的优势,有效避免了单方法存在多解性和干扰引起的假异常;结合已知地质和钻孔等资料校准了地层结构,实现了孤石体在三维空间的精准表达,对优化孤石探测技术、节约探测成本和实现无损、绿色勘查具有重要的意义. 展开更多
关键词 优选物探方法组合 孤石探测 大深度探地雷达 微动 等值反磁通瞬变电磁
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基于地球物理方法的典型DNAPLs污染场地精细化调查
16
作者 尹芝华 王水 +2 位作者 冯亚松 吕良华 王海鑫 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期44-48,52,共6页
采用高密度电阻率(ERT)和探地雷达(GPR)两种地球物理方法,结合膜界面探测(MIP)和钻孔采样分析手段,综合研究某典型有机污染场地地下水中DNAPLs污染分布情况。结果表明,ERT法和GPR法圈定的场地污染范围基本吻合,DNAPLs污染物主要分布在... 采用高密度电阻率(ERT)和探地雷达(GPR)两种地球物理方法,结合膜界面探测(MIP)和钻孔采样分析手段,综合研究某典型有机污染场地地下水中DNAPLs污染分布情况。结果表明,ERT法和GPR法圈定的场地污染范围基本吻合,DNAPLs污染物主要分布在研究区东北和西南区域,污染深度分别达到4 m和9 m,视电阻率为0.3Ω·m~5Ω·m,呈带状低阻分布,MIP和钻孔采样分析结果也验证了地球物理方法的准确性。 展开更多
关键词 重质非水相液体 高密度电阻率法 探地雷达法 污染场地调查
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探地雷达探测路床结构的正演模拟研究
17
作者 秦卫军 梁智超 《市政技术》 2024年第3期106-109,123,共5页
土体的相对介电常数是表征土体介电特性和极化能力的重要参数。探地雷达发射的电磁波在道路各结构层的传播规律与层间介质的介电性质紧密相关。因此,从时域有限元法原理出发,利用正演模拟软件开展了针对路床层间电磁波回波特征的正演模... 土体的相对介电常数是表征土体介电特性和极化能力的重要参数。探地雷达发射的电磁波在道路各结构层的传播规律与层间介质的介电性质紧密相关。因此,从时域有限元法原理出发,利用正演模拟软件开展了针对路床层间电磁波回波特征的正演模拟研究。研究结果表明:面层的相对介电常数对探地雷达电磁波在路床层振幅衰减的影响较小;当路床层相对介电常数为20.0、24.0,面层相对介电常数由5.0增加至6.5时,路床层振幅衰减值分别增加了0.04、0.09 V/m;当路床层相对介电常数为20.0、22.0,基层相对介电常数由7.0增加至9.0时,路床层振幅衰减值分别减少了0.85、0.81 V/m;当基层相对介电常数为7.0、7.5、8.5,路床层相对介电常数由12.0增加至30.0时,路床层振幅衰减值分别增加了1.44、1.47、1.44 V/m。 展开更多
关键词 路床结构 探地雷达 介电常数 时域有限元法 路床层振幅衰减
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三角网格剖分时域有限元法的探地雷达正演模拟 被引量:4
18
作者 崔凡 陈毅 +1 位作者 薛晗鹏 张永琦 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期797-809,共13页
在探地雷达正演方法中,射线追踪法只能获取了波的运动学特征,时域有限差分法虽然能得到波的动力学特征,但是由于时空离散采用规则的结构化Yee单元,不能模拟复杂地质构造下波的传播规律.为了构建更复杂的地电模型和获取雷达波在不同地下... 在探地雷达正演方法中,射线追踪法只能获取了波的运动学特征,时域有限差分法虽然能得到波的动力学特征,但是由于时空离散采用规则的结构化Yee单元,不能模拟复杂地质构造下波的传播规律.为了构建更复杂的地电模型和获取雷达波在不同地下构造中传播的波场特征,本文采用三角网格剖分的时域有限元法对探地雷达做正演模拟.时域有限元法可采用非结构化的拓扑网格对求解区域进行网格划分,选择三角形网格剖分物性区域可进一步解决矩形网格剖分对物性参数分布复杂以及几何特征不规则模型适应性差的问题.时域有限元法的求解首先以电磁波的麦克斯韦方程为基础,根据电磁场的本构关系,导出雷达波的波动方程,将波动方程作为微分控制方程并定义时域电磁场中的边值问题,对求解区域进行三角网格剖分后,采用线性插值基函数,应用Galerkin加权余量法对微分方程求解形成线性矩阵方程组,并在解线性方程组时采用LU分解的双共轭梯度法,加快了收敛速度,减小了迭代次数.在时间差分近似时采用Newmark-β法消除由时间步长过大带来的数值色散,实现无条件稳定.在求解区域边界外加完全匹配层吸收外向传播的电磁波,压制来自截断边界处的反射波.通过对构建的地电模型做正演模拟,其研究结果表明:使用三角网格剖分的时域有限元法进行复杂地质构造下的GPR正演数值模拟,构建的正演模型更加接近实际地质构造,具有更高的模拟精度,能进一步解译雷达数据剖面. 展开更多
关键词 探地雷达 时域有限元法 三角形网格 Galerkin加权余量法 NEWMARK-Β法 完全匹配层
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基于拟合误差消除的探地雷达图像鲁棒双曲线识别模型
19
作者 兰天 赵毅 +4 位作者 陈宏畅 龚俊波 王长军 王健 杨小鹏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第9期1699-1710,共12页
作为一种无损探测工具,探地雷达已广泛应用于各种场景,但从探地雷达B扫描图像中自动提取信息仍然具有挑战性。本文提出了一种从探地雷达B扫描图像中自动识别和拟合双曲线的鲁棒集成模型。首先,实现了由均值对消、基于梯度的自适应阈值... 作为一种无损探测工具,探地雷达已广泛应用于各种场景,但从探地雷达B扫描图像中自动提取信息仍然具有挑战性。本文提出了一种从探地雷达B扫描图像中自动识别和拟合双曲线的鲁棒集成模型。首先,实现了由均值对消、基于梯度的自适应阈值算法和开闭操作组成的图像预处理方法,其中,均值对消抑制杂波和噪声,基于梯度的自适应阈值算法可以将B扫描图像转换为二值图像,然后通过开闭操作去除离散的噪声点;接下来,通过下开口扫描聚类算法识别具有向下开口的点集;之后,利用基于代数距离的双曲线拟合算法对这些点集进行直接拟合;最后,根据这些点集的拟合结果,基于拟合误差的剔除方法去除不具有完全双曲特征的下开口点集,从而实现B扫描图像中所有双曲点集的识别和拟合。由上述方法组成的集成模型能够自动、稳健地从探地雷达B扫描图像中提取信息。在合成数据集和实测数据集上的实验表明了所提出模型方法的有效性。 展开更多
关键词 探地雷达 基于拟合误差消除方法 数据处理 图像处理 识别与拟合
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基于CFS-PML的高阶有限元在地质雷达数值模拟中的应用研究 被引量:2
20
作者 韩晓冰 郭涛 +2 位作者 李航 梁冰洋 周远国 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期837-843,共7页
为衰减地质雷达数值模拟时因截断区域厚度或者参数影响产生的倏逝波,提出了一种利用复频移完美匹配层(complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-PML)作为吸收边界,并结合频域高阶有限元算法(higher order finite element... 为衰减地质雷达数值模拟时因截断区域厚度或者参数影响产生的倏逝波,提出了一种利用复频移完美匹配层(complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-PML)作为吸收边界,并结合频域高阶有限元算法(higher order finite element method,HO-FEM)求解电磁总场分量分布情况的新方法.该方法改善了截断域介质本构张量矩阵的特性,利用矩阵频移参量α吸收倏逝波,提高掠射角处吸收性能.数值实验结果表明,与传统PML相比,结合CFS-PML的HO-FEM方法精度得到明显提高,反射误差额外降低10~30 dB,节省了17%~30%的计算时间.此外,该方法能应用于复杂地质结构模型的电磁总场计算,为地质雷达数值模拟提供了一种新的方法. 展开更多
关键词 地质雷达 高阶有限元法(HO-FEM) 频率域 复频移完美匹配层(CFS-PML) 数值模拟
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