探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究

摘要

运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用.目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有:Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界:单轴各向异性理想匹配层(UPML),实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100MHz、500MHz和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例对Mur二阶、广义完全匹配层(GPML)和UPML吸收边界的全局误差进行比较,结果显示在不同频率下,UPML的计算精度都较Mur二阶吸收边界和GPML高;最后,应用该方法对两种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果.