基于UWB源的二维地电模型FDTD正演模拟

摘要

采用FDTD(Finite Difference Tine Domain)数值模拟方法及CPML(Convolutional Perfect Matched Layer)吸收边界条件,建立了空气-地下半空间的简单地电模型,分别以UWB(Ultra Wide Band)信号和宽带信号作为发射源,模拟了不同形状(方形、圆形)异常体模型的正演情况.结果表明UWB信号作为发射源的正演模型、能量图能清晰地反映异常体的位置和形状,能区分异常体的电性特征;而宽带信号作为发射源的正演模型只能大致看出空气土壤分界面,不能较好地分辨出异常体,其相应的能量图具有不规则的多个脉冲,也不能反映异常体的形状位置特征.方形、圆形组合模型的正演结果进一步体现了超宽带信号高分辨率的特点,为更好地识别地下异常体,以及地电模型的反演提供了有利的依据.另外,CPML吸收边界条件的应用消除了入射到截断边界处波的反射.