| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-11页 |
| 1 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 探地雷达的简介 | 第14-15页 |
| 1.2 探地雷达方法的特点及优势 | 第15-16页 |
| 1.3 探地雷达的衰减与频散特性分析 | 第16-19页 |
| 1.3.1 雷达波的衰减系数研究 | 第16-17页 |
| 1.3.2 雷达波频散与Debye方程 | 第17-19页 |
| 1.4 探地雷达正演技术的现状及趋势 | 第19-24页 |
| 1.5 论文结构及主要工作 | 第24-26页 |
| 2 频散介质中探地雷达的时域有限差分法正演 | 第26-90页 |
| 2.1 电磁波传播的基本规律 | 第26-29页 |
| 2.1.1 Maxwell方程组 | 第26-27页 |
| 2.1.2 本构关系 | 第27-28页 |
| 2.1.3 探地雷达方程的导出 | 第28-29页 |
| 2.2 三维空间中的时域有限差分方程 | 第29-31页 |
| 2.3 二维空间中的时域有限差分方程 | 第31-32页 |
| 2.4 数值频散与CFL稳定性条件 | 第32-34页 |
| 2.4.1 数值频散 | 第32-33页 |
| 2.4.2 CFL稳定性条件 | 第33-34页 |
| 2.5 频散介质中的时域有限差分法 | 第34-36页 |
| 2.6 FDTD中的吸收边界条件研究 | 第36-66页 |
| 2.6.1 吸收边界条件的研究进展 | 第36-38页 |
| 2.6.2 Mur吸收边界条件 | 第38-39页 |
| 2.6.3 单轴完全匹配层边界条件(UPML) | 第39-48页 |
| 2.6.4 复频移完全匹配层(CFS-PML) | 第48-57页 |
| 2.6.5 二维边界条件实验 | 第57-61页 |
| 2.6.6 UPML与CFS-PML吸收效果对比验证 | 第61-63页 |
| 2.6.7 吸收边界的全局反射误差分析 | 第63-65页 |
| 2.6.8 三维CFS-PML与UPML边界条件对比 | 第65-66页 |
| 2.7 探地雷达FDTD法数值模拟实例 | 第66-88页 |
| 2.7.1 FDTD算法及程序正确性验证 | 第66-68页 |
| 2.7.2 媒质介电参数与雷达波传播特性分析 | 第68-75页 |
| 2.7.3 探地雷达分辨率影响因素正演分析 | 第75-79页 |
| 2.7.4 复杂模型正演模拟实例 | 第79-81页 |
| 2.7.5 三维模型探地雷达正演模拟 | 第81-88页 |
| 2.8 本章小结 | 第88-90页 |
| 3 混合ADI-FDTD亚网格技术正演模拟 | 第90-134页 |
| 3.1 二维ADI-FDTD法差分公式 | 第91-97页 |
| 3.1.1 二维TM波：子时间步n→n+1/2的离散 | 第93-96页 |
| 3.1.2 二维TM波：子时间步n+1/2→n+1的离散 | 第96-97页 |
| 3.2 二维ADI-FDTD算法稳定性条件证明 | 第97-99页 |
| 3.3 二维ADI-FDTD算法数值色散分析 | 第99-100页 |
| 3.4 三维ADI-FDTD差分公式 | 第100-106页 |
| 3.4.1 三维ADI-FDTD：子时间步n→n+1/2的离散 | 第100-103页 |
| 3.4.2 三维ADI-FDTD：子时间步n+1/2→n+1的离散 | 第103-106页 |
| 3.5 混合ADI-FDTD亚网格技术 | 第106-119页 |
| 3.5.1 二维亚网格剖分技术简介 | 第106-107页 |
| 3.5.2 基于ADI-FDTD亚网格技术原理及二维差分格式 | 第107-111页 |
| 3.5.3 二维粗细网格场值交换格式 | 第111-118页 |
| 3.5.4 三维混合ADI-FDTD亚网格技术 | 第118-119页 |
| 3.6 混合ADI-FDTD亚网格技术正演模拟实例 | 第119-132页 |
| 3.6.1 模型一 | 第119-121页 |
| 3.6.2 模型二 | 第121-126页 |
| 3.6.3 模型三 | 第126-132页 |
| 3.7 本章小结 | 第132-134页 |
| 4 探地雷达在水利工程中的应用研究 | 第134-144页 |
| 4.1 水库淤积的探地雷达实测研究 | 第134-137页 |
| 4.2 典型水库淤积层厚度模型正演研究 | 第137-143页 |
| 4.2.1 三层水库淤积层模型 | 第137页 |
| 4.2.2 抛石与淤泥不同结合方式模型 | 第137-140页 |
| 4.2.3 淤泥与砂石不同结合方式模型 | 第140-143页 |
| 4.3 本章小结 | 第143-144页 |
| 5 总结 | 第144-146页 |
| 5.1 本文主要研究成果及创新点 | 第144-145页 |
| 5.2 不足之处及今后的研究工作 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第161-162页 |
