探地雷达数值模拟与偏移成像的旋转交错网格FDM算法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 探地雷达信号处理技术国内外研究进展及发展趋势 2

1.2.1 探地雷达正演数值模拟的研究进展 2

1.2.2 探地雷达偏移成像的研究进展 5

1.3 标准交错网格FDM算法的研究现状 7

1.4 旋转交错网格FDM算法的研究现状 9

1.5 本书结构及主要工作 10

第2章 SSG时域FDM算法正演模拟基本理论 13

2.1 SSG时域FDM算法的基本方程 13

2.1.1 麦克斯韦时域微分方程 13

2.1.2 本构关系 14

2.1.3 Yee氏交错网格 15

2.2 交错网格中的三维时域FDM方程 17

2.3 交错网格中的二维时域FDM方程 19

2.4 时域FDM算法的数值稳定性和色散 23

2.4.1 数值稳定性 23

2.4.2 数值色散 26

2.5 时域FDM激励源 28

2.6 完全匹配层吸收边界条件 31

2.6.1 吸收边界条件的研究进展 31

2.6.2 PML吸收边界条件 32

2.6.3 问题空间的分裂场PML方程 35

2.6.4 非分裂递归卷积完全匹配层 41

2.6.5 吸收边界条件数值算例 48

2.7 本章小结 59

第3章 RSG时域FDM算法正演模拟基本理论 60

3.1 RSG差分格式 62

3.1.1 RSG差分离散 63

3.1.2 TMy极化模式的RSG时域FDM更新方程 64

3.2 RSG时域FDM算法计算流程 66

3.3 RSG算法稳定性和正确性验证 67

3.3.1 简单薄层介质地电模型 68

3.3.2 复杂非均匀突变介质地电模型 71

3.4 非分裂递归卷积完全匹配层吸收边界条件 74

3.4.1 TMy极化模式下场分量的RSG差分算子 74

3.4.2 RSG差分离散的UCPML吸收边界条件 75

3.5 基于UCPML的RSG算法正演模拟算例 78

3.5.1 衰减夹层模型 78

3.5.2 色散镶嵌模型 85

3.6 本章小结 92

第4章 RSG算法的逆时偏移成像基本理论 94

4.1 Kirchhoff积分偏移 95

4.1.1 简谐波的Kirchhoff积分公式 95

4.1.2 脉冲波的Kirchhoff积分公式 97

4.2 频率波数域F-K偏移 99

4.3 差分逆时偏移 101

4.3.1 逆时偏移的基本原理 101

4.3.2 FDM逆时偏移 101

4.3.3 线性变换差分逆时偏移 104

4.3.4 RSG差分逆时偏移 108

4.4 复杂变速介质地电模型正演数据的偏移实例 110

4.5 本章小结 112

第5章 介电参数数值试验与实验数据的GPR偏移成像 114

5.1 典型钢筋混凝土模型的数值实验 114

5.1.1 钢筋混凝土模型的单介电参数数值实验 114

5.1.2 钢筋混凝土模型的双介电参数数值实验 117

5.1.3 电导率、相对介电常数和波速的相关关系拟合 118

5.2 典型复杂介质的GPR实验数据的偏移成像 120

5.2.1 含富水层的抽水蓄能电站库底渗漏区域GPR实验数据 121

5.2.2 含双层钢筋网和工字钢的隧道底部隐蔽病害GPR实验数据 126

5.2.3 含钢筋框架的综合管廊混凝土隐蔽病害GPR实验数据 129

5.3 本章小结 132

第6章 总结 134

6.1 本书主要研究成果及创新点 134

6.2 不足之处及今后的研究工作 135

参考文献 136