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FDTD网络并行计算及ADI-FDTD方法研究.[D].郑奎松.西安电子科技大学.2005, 02
基于UPML边界条件的交替方向隐式有限差分法GPR全波场数值模拟
被引：25
作者：
冯德山
陈承申
戴前伟
机构：
[1] 中南大学信息物理工程学院
来源：
基金：
湖南省自然科学基金;
关键词：
探地雷达;
交替方向隐式有限差分法;
单轴各向异性完全匹配层;
数值模拟;
D O I：
暂无
中图分类号：
P631.3 [电法勘探];
学科分类号：
摘要：
交替方向隐式差分(ADI FDTD)法突破了Courand-Friedrich-Levy(CFL)条件的约束,具有无条件稳定的特点;而单轴各向异性完全匹配层(UPML)边界条件具有宽频带吸收特性,不需要对电场和磁场进行分裂,迭代公式简单,便于编程的特点.综合两者优势,本文提出了基于UPML边界条件的ADI-FDTD探地雷达数值模拟算法,通过对3个二维Maxwell方程进行离散化,推导了GPR波的ADI-FDTD及其UPML边界条件的两个子时间步的迭代差分公式,并分别给出了详细计算步骤.在此基础上,开发了相应的模拟程序,应用该程序对两个GPR模型进行了正演模拟,得到了两个正演模型的wiggle图、扫描图与全波场快照.通过分析这些雷达剖面图与波场快照,可以了解雷达波形在空间中的传播过程及变化规律,有助于雷达资料更可靠、更准确的解释.模拟结果表明,基于UPML边界条件的ADI-FDTD算法可取较大的时间步长,消除了截断边界处的强反射,能对简单与复杂GPR模型进行快速、高效模拟.
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