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探地雷达一般以电磁脉冲的形式进行探测, 脉冲在介质中的传播遵循惠更斯原理, 费马原理和斯涅尔定律, 发生反射, 折射等现象, 其运动学规律与地震勘探方法相似.这也是地震数据采集, 处理和解释方法技术广泛应用于探地雷达的基础.地震勘探的数据采集装置也被借鉴到探地雷达的野外测量方式中, 包括反射, 折射和透射的测量方式.目前采用的双天线反射探地雷达测量方式主要有剖面法和宽角法. 剖面法是发射天线(T)和接收天线(r)以固定间距沿测线同步移动的一种测量方式(图4-1).实际野外探测工作中大多数使用剖面法测量方式.当发射天线和接收天线间距为零, 亦即发射天线和接收天线合二为一时, 称为单天线形式, 反之称为双天线形式.发射天线和接收天线同时移动一次便获得一个记录.当发射天线和接收天线同步沿测线移动时, 就可以得到由一个个记录组成的探地雷达时间剖面.该剖面横坐标记录了天线在地表的位置; 纵坐标为......
界条件处理, 程序编写要领, 对FDTD的推广应用起到了促进作用; 李大心(1994)[1]编著的<探地雷达方法与应用>, 在探地雷达的理论, 数据采集, 资料处理和解释方面都作了较充分的阐述, 对GPR的应用与推广起了重要作用, 提出了GPR数值模拟的要求; Taflove(1995)[21], 曾昭发, 刘四新等(2006)[22], 粟毅, 黄春林等(2006)[23], 杨峰, 彭苏萍等(2010)[24]出版的探地雷达专著中对于FDTD数值模拟也有详细的介绍; 冯德山(2003)[25], 周超(2007)[26], 吴宝杰(2007)[27], 周美丽(2008)[28], 王富明(2012)[29] 等应用FDTD的探地雷达正演与仿真撰写了硕士论文.与此同时, 应用FDTD开展GPR正演模拟的文献也相继问世.方广有, 张忠治等(1998, 1999)[30-31]应用FDTD......
数据处理技术中的偏移成像是浅层地球物理勘探精细化反演的重要组成部分, 反演结果为偏移成像提供原始的初始速度模型, 偏移成像为反演结果提供有效的校正依据[45-47], 偏移成像的目的是使界面上的反射波归位, 绕射点收敛[48], 探地雷达数据偏移从自激自收剖面的最后一个采样点开始计算, 沿着负时间方向进行延拓, 根据Claerbout[49]的爆炸反射界面成像原理, 取零时刻的深度剖面为偏移成像剖面. 探地雷达数据偏移成像基本上沿用了发展较早的地震数据偏移成像技术, 复杂地质构造的波动方程偏移成像方法主要有Kirchhoff积分法偏移, 频率波数域F-K偏移, 有限差分偏移, 有限元偏移等. 基于射线理论的Kirchhoff积分偏移是目前应用非常普遍的一种方法, 它利用Kirchhoff 绕射积分公式把分散在地表各道上来自同一个绕射点的能量收拢在一起.该方法具有较高的计算效率, 但是......
应用FDTD进行实际GPR正演时, 因计算机的存储空间有限, 总是在某处把网格空间截断, 使之成为有限区域.这样一来, 在网格空间截断处就会产生强烈的非物理的电磁波的反射干扰波, 与无限大的地下空间不一致, 将严重影响计算结果的精确性, 尤其是截断边界处.如何处理截断边界, 使网格截断处不引起波的明显反射, 目前流行的处理技术是在截断处设置吸收边界条件, 使传输到截断处的波被边界吸收而不产生反射, 吸收边界条件的吸收效果对模拟精度起着关键作用, 也一直是探地雷达数值模拟领域的重要研究内容. ......
在矿山中段开采结束或闭坑时,以矿山地质部门为主,并有设计单位和地质勘探部门参加,进行矿山调查,广泛收集实际资料,根据矿山生产实践效果,总结地质勘探工作的经验与教训;选择具有代表性的探采资料验证对比地段,确定验证对比参数及验证对比指标的衡量标准,进行具体的探采资料对比工作,提交以验证矿床勘探程度为重点的矿山调查报告,提出进一步提高地质勘探质量与效果的措施与建议,为制定地质勘探工作规章制度与技术政策提供实际资料. ......
雷克(Ricker)子波也是探地雷达数值模拟时常用的输入信号源, 它是地震子波中一种零相位子波[114-115].因为地震子波与地层岩石性质相关, 地层岩石性质本身就是一个复杂体, 导致实际中的地震子波较为复杂.为了研究方便, 选取具有最广泛代表性的Ricker子波作为研究对象, 其表达式可写为: f(t)=[1-2π2f2mt2]e-π2f2mt2 (2.15) 式中, fm 为主频.可以看作高斯函数的......
三维探地雷达系统是以多道雷达系统为基础, 综合各二维横断面的信息, 最后形成的三维图像.目前国内的探地雷达探测与解释技术都建立在二维的基础上, 二维雷达探测技术基于地质体在垂直探测剖面的方向是均匀不变的假设, 即地质体是无限延伸的, 当二维剖面的测线与地下目标倾向斜交时, 从测线正下方目标界面来的反射信号就不在剖面之内, 反过来对于不在剖面内的反射点却可以记录到, 从而引起二维剖面构造与实际地下构造不一致.而探地雷达的三维探测技术可解决二维剖面的上述不足之处.为提高雷达探测的准确度与精度, 有必要开展三维探测与解释技术研究.可以预见, 三维探地雷达是发展趋势, 也是未来研究和关注的重点.而作为三维雷达探测技术基础的三维雷达正演技术, 因此也显得非常重要. 在三维雷达FDTD正演中, 为了取得好的边界吸收效果, 仍采用CPML边界.电磁场分量由TM模式的三个分量变成了6个分量.数量公式的......
(1)分层界线的读数应以底壁交线为准. (2)探槽起始端及素描壁的确定, 一般情况下南北向绘西壁, 东西向绘北壁, 北东向绘北西壁, 北西向绘北东壁, 原则上编录人员素描时面向槽壁, 自左向右编录(顺手剖面)并将编录起始端放在图的左边. (3)对于第四系残坡积层, 素描图上逐段按实际情况画, 在记录上只记自上而下全槽的平均厚度, 一般只划分腐植层和残坡积物两层, 后者简述砾石所占比例, 砾石组成物及其大小, 以上描述放在记录的最前面. (4)当探槽较长, 坡度较陡时, 可分段素描, 并附小比例尺示意图, 以示全貌. (5)探槽拐弯时应标明方位角, 如拐弯方位差值小于15°时, 槽壁和槽底连续素描, 拐点应作标记, 大于15°时, 槽底应裂开表示.开口时应记住: 探槽方位角变大时, 槽底下开口; 探槽方位角变小时, 槽底上开口, 槽壁同时断开. (6)原始素描图的基线尺应上移......
用FDTD方法分析电磁问题时通常要考虑对激励源的模拟, 即选择合适的入射波形式以及用适当方法将入射波加入到FDTD迭代中.激励源的设计问题也是最基本的问题之一. ......
对于离散取样的场分量, 在空间和时间上都具备适当的表示方式, 这样Maxwell方程的旋度方程可以表示成标量方程的差分形式, 考虑GPR满足的介质条件(εx=εy=εz=ε, μx=μy=μz=μ, σex=σey=σez=σ, σmx=σmy=σmz=0), Maxwell方程可以表示为如下形式: 对于方程(3.17)中的偏导数采用中心差分来近似, 空间上以Enx(i, j, k)位置为中心差分公式的中心点, 时间上以(n+0.5)Δt时刻为中心点.考虑如图3-3所示的场分量的位置, 可以写出 图3-3 环绕电场Ex(i, j, k)的场分量分布 电场分量是定义......
