CFS-PML 在探地雷达 FDTD 法模拟中应用

• 作者: 冯德山 吴奇 石明
• 来源期刊: 大连理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 复频移卷积完全匹配层 单轴各向异性完全匹配层 时域有限差分法 探地雷达 正演模拟
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 工程物理、工程力学
• 页码范围: 559-567
• 页数: 9页
• 分类号: P631
• 字数: 4716字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/dllgxb201506001

摘要

探地雷达(GPR)数值模拟中，为了使截断边界处不产生人为的反射波，需要加载边界条件。目前常用的完全匹配层(PML)边界对隐失波、低频波、掠角波等不能很好地吸收。为此，在时域有限差分(FDTD)法中引入复频移卷积完全匹配层(CFS-PML)。从二维 TM 波的Maxwell 方程组出发，阐述了 CFS-PML 边界条件的原理，推导了 CFS-PML 边界加载的离散差分公式，给出了 CFS-PML 边界条件的参数选取原则。应用均匀介质中 GPR 波场快照，对比了截断处没有加载边界条件、加载3种不同边界条件的边界处反射波的强弱，实例说明单轴各向异性完全匹配层(UPML)、CFS-PML 边界条件具有较好的吸收效果。为了进一步对比UPML 与 CFS-PML 的吸收效果，设置了双层介质狭长模型，通过波场快照与全局反射误差证明了 CFS-PML 对隐失波、低频波、掠角波的吸收较 UPML 效果更佳。

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
5	吴奇	中南大学地球科学与信息物理学院	10	48	3.0	6.0