基于三角形剖分的复杂GPR模型有限元法正演模拟

• 作者: 冯德山 戴前伟 王洪华 陈德鹏
• 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 有限单元 三角剖分 透射边界条件
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 所属期刊栏目: 地质工程·土木工程
• 页码范围: 2668-2673
• 分类号: P319
• 字数: 3233字
• 语种: 中文

摘要

针对基于矩形网格剖分的时域有限差分法(FDTD)和有限单元法(FEM),对于物性参数分布复杂或几何特征不规则的模型适应性差的问题,从雷达波所满足的Maxwell方程出发,推导探地雷达(GPR)有限元波动方程,通过采用三角形网格剖分和线性插值基函数,在满足时间步长与空间网格差分稳定性前提下,应用Galerkin有限单元法求解GPR波波动方程；同时为消除FEM进行GPR正演模拟时来自截断边界处的超强反射,采用透射边界条件把GPR波在截断边界处的反射波透射出去,进而压制来自截断边界处的反射波.然后,编制GPR有限元正演模拟的Matlab程序.应用该程序分别对起伏分界面、“V”字形2个复杂地电模型进行FEM正演模拟,得到基于三角形网格剖分的FEM正演模拟GPR剖面图,并把该正演模拟剖面图与常规的基于矩形剖分的FEM正演模拟剖面图进行对比,结果表明:基于三角形剖分的FEM对于复杂GPR模型的物性参数分界面拟合更好,其模拟所得的正演剖面与实际模型更相符,具有更高的模拟精度,更有利于指导雷达剖面的数据解译.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戴前伟	中南大学地球科学与信息物理学院	81	1093	20.0	28.0
2	王洪华	中南大学地球科学与信息物理学院	9	149	6.0	9.0
3	冯德山	中南大学地球科学与信息物理学院	71	1098	21.0	30.0
4	陈德鹏	中南大学地球科学与信息物理学院	11	130	8.0	11.0