各向异性介质GPR非结构化网格有限元正演

• 作者: 冯德山 戴前伟 王洪华 石明
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 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
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 地质工程 ? 土木工程
• 页码范围: 1660-1667
• 页数: 8页
• 分类号: P631
• 字数: 4051字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.05.027

摘要

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。

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	冯德山	中南大学地球科学与信息物理学院	71	1098	21.0	30.0
3	王洪华	桂林理工大学地球科学学院	16	21	3.0	3.0