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CMP数据处理是获得高信噪比CMP数据的必备过程.在野外采集的原始CMP数据中地下界面的反射波非常微弱并且还包含各种各样的噪声, 因此需要经过一定的处理, 才能得到包含有用信息的CMP剖面.数据处理的目的是压制噪声, 增强信号, 提高反射波的信噪比, 以便从CMP数据中提取地下介质电磁波速度, 振幅, 频率, 相位等信息. 通常野外采集的CMP数据, 受地下介质的衰减, GPR系统天线离地和延时, 地表人文噪声等影响, 电磁波会发生衰减和畸变.具体表现在: 电磁波在地下介质中的衰减, 使得反射波非常微弱, 天线离地和系统延时使得GPR反射波滞后到达.地表人文噪声使得GPR反射波包含很强的干扰......
在GPR正演模拟中, 假设模拟区域位于z<0区域, 其常规介质本构参数为ε1, μ1, 三个方向的伸缩因子均为1; 另一侧为坐标伸缩介质, 本构参数为: ε2, μ2, s2x, s2y, s2z .当波由模拟区域进入CPML区域时(当介质分界面垂直于z轴时), 根据无反射条件, 只需令ε2=ε1, μ2=μ1, s2x=s2y=1, 则波在分界面处不发生反射.为了使透射波迅速衰减, 可以将伸缩因子s2z设置为复数频率位移形式.本文采用Kuzuoglu & Mittra改善后的坐标伸缩因子: 上式相当于频率取为复数, 故称为复数频率移位张量系数(Complex Frequenc......
凹形模型如图4-6所示.模拟区域深度为1.25 m, 水平距离为1.5 m.上层背景介质相对介电常数为4.0, 电导率为4.0 mS/m.下层介质为凹形, 左侧埋深为0.75 m, 中间埋深为1.0 m, 右侧埋深为0.75 m, 凹形的中心处于模拟区域正中心.凹形介质的相对介电常数为8.0, 电导率为8.0 mS/m.模拟区域网格大小为0.005 m, 时间步长为0.015 ns, 时间步为1500步, 模拟时窗为22.5 ns.激励源为900 MHz的布莱克曼-哈里斯脉冲.发射天线和接收天线均处于地表, 采取自激自收的收发方式.发射天线和接收天线从0.005 m处开始移动, 每次同步移动0......
E的一阶导数的中心差分为 E的二阶导数经差分离散为 带入方程(5.57)可得到 显然, 给定fn和初值E0及E1, 就可以按步进法求得其他时间步的En(n=2, 3, …).由于每一时间步求解的矩阵方程不包括刚度矩阵K, 这种形式称为显式算法.只要求Δt足够小, 方程式(5.60)就是数值稳定的, 即是有条件稳定的, 可以证明, 其数值稳定性条件[147]为 式中ρ(M-1K)表示矩阵M-1K的谱半径, 也就是矩阵M-1K的最大特征值.......
GPR正演模拟是用有限空间模拟无限大半空间, 在模型截断边界处必然产生边界反射, 如果不对边界处进行处理, 势必对模拟效果产生影响.因此, 为了较好地模拟GPR波在地下介质中的传播特性与规律, 需在截断边界处加载完全匹配层边界条件, 使雷达波在边界处不产生人为的反射波. 应用FEM开展GPR正演模拟边界处理的学术论文并不多, 早期多借鉴于地震波有限元正演模拟的吸收边界条件, 王月英[150]将改进的Sarma边界条件应用到地震波有限元正演中, 其主要思想是在衰减层内加一定厚度线性变化介质的过渡带, 但这种吸收边界条件对阻尼比的选取比较敏感; 冯德山, 陈承申[78][95]等将结合透射边界和......
考虑平面波入射到两种坐标伸缩介质分界面时的反射波和透射波, 设分界面两侧介质具有不同的坐标伸缩因子, 入射面为yOz面, 如图2-10所示. 图中z<0时区域介质参数以及伸缩因子为(ε1, μ1)s1x, s1y, s1z, z>0时区域介质参数以及伸缩因子为(ε2, μ2)s2x, s2y, s2z. 图2-10 平面波入射到两种坐标伸缩介质分界面的情形 对于TE波, 入射, 反射和透射波分别为 根据相位匹配条件, 波矢量切向分量连续, 即 k2y=k1y ......
雷达波在时域内的传播规律遵循Maxwell方程(1966)[62], 以FDTD求解为出发点, Maxwell方程组可写为: 式中: E为电场强度(V/m); D为电位移(C/m2); H为磁场强度(A/m); B为磁通量密度(Wb/m2); J为电流密度(A/m2); M为磁流密度(V/m2); ρe为电荷密度(C/m3); ρm为磁荷密度(Wb/m3). 在求解电磁场问题时, 要明确各个电磁场的量仅依据Maxwell方程组的四个式子求解是不够的, 还必须讨论媒质的本构关系, 所谓的本构关系即指各场量之间的关系, 其取决于求解电磁场问题所在的媒质性质.对于均匀, 线性, 各向同性的......
网格剖分作为有限单元法的前置处理技术, 直接影响着有限元的求解效率与计算精度, 在有限元计算中占据举足轻重的地位.根据拓扑结构关系可以将网格生成技术分为两大类[139]: 结构化网格(structure grid)和非结构化网格(unstructured grid).结构化网格具有统一的拓扑结构, 节点关系可以通过网格编号规律推算出来, 在每个内部节点周围的网格单元数是完全相同的, 从任一节点能立即找到与其临近的节点, 网格生成的速度快, 网格生成的质量好, 数据结构简单, 而且大部分已有的求解算法都适用于结构化网格, 执行效率很高.随着地球物理学快速发展, 面临的问题日趋复杂, 结构网格显得......
除了传统的中心差分法, Newmark(1959)[149]给出了另一种差分近似, 在这种方法中, E及E的一阶导数在t+Δt时刻的近似表示分别为 式中, β和γ是两个可选择的参数, 其作用是控制时间步进过程的精度和稳定性.此时方程式(5.57)变为 应用较多的是γ=1/2, 此时称为Newmark-β[75]法, 在这种情况下, 上式可以简化为 显然, 当β=0时, 式(5.65)与式(5.60)完全一致, 即Newmark-β法退化为中心差分法.式(5.65)可以进一步表示为 这也说明Newmark-β法比中心差分法具有更广泛的含义.可以证明, 当 β≥0.25时,......
生产矿山的边采边探是地质找矿的有效途径 叶樟良 (浙江省临安市国土资源局, 临安 , 311300) [摘 要] 本文介绍了在当前许多重要矿产资源处于资源枯竭和资源危机的情况下, 矿山的边采边探是地质找矿的有效途径, 并提出了相应的具体做法和政策期盼. [关键词] 矿产资源; 资源危机; 边采边探 工业是国民经济的命脉, 而矿业是工业发展的基础, 中国地大物博, 但真正可以直接提供我国现代化工业建设, 确保可持续发展战略的已探明储量矿产资源却是有限的, 尤其是许多重要矿产资源处于资源枯竭和资源危机的境地, 因此为确保我国可持续发展战略推进, 确保现代化建设有足够的基础原料, 地质找矿在我国经济发展中显得尤为重要. 1 地质找矿主要途径大致可分为三个方面 1.1 以地质理论为指导, 成矿环境为基础进行地质找矿 地质专家指......
