基于单轴各向异性完全匹配层边界条件的ADI-FDTD三维GPR全波场正演

• 作者: 冯德山 谢源
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 探地雷达 交替方向隐式有限差分法 单轴各向异性完全匹配层 正演
• 年，卷（期）: 2011,（8）
• 所属期刊栏目: 地质工程·土木工程
• 页码范围: 2363-2371
• 分类号: P631
• 字数: 4775字
• 语种: 中文

摘要

基于交替方向隐式差分(ADI-FDTD)法突破了CFL稳定性条件的约束,具有无条件稳定性的特点,而单轴各向异性完全匹配层(UPML)边界条件具有宽频带吸收特性、不需要对电场和磁场进行分裂、迭代公式简单、便于编程的特点,提出基于UPML边界条件的ADI-FDTD三维探地雷达数值模拟算法；通过对三维Maxwell方程进行离散化,推导GPR波的ADI-FDTD及其UPML边界条件2个子时间步的迭代差分公式,以及计算步骤.开发ADI-FDTD三维模拟程序,并对三维复杂GPR模型进行正演模拟,分析该模型的剖面图、切片图及不同时刻6个分量的全波场快照.研究结果表明:由全波场快照可以了解雷达波形在空间中的传播过程及变化规律,有助于对雷达资料进行更可靠、更准确的解释；基于UPML边界条件的ADI-FDTD算法消除了截断边界处的强反射,能对三维复杂的GPR模型进行快速、高效模拟.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯德山	中南大学地球科学与信息物理学院	71	1098	21.0	30.0
2	谢源	中南大学地球科学与信息物理学院	2	14	2.0	2.0