基于城市地质灾害勘查的探地雷达成像和电磁谐振识别技术研究
| 致谢 | 第9-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第25-43页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第25-26页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第26-39页 |
| 1.2.1 城市地质地球物理勘查技术现状 | 第26-29页 |
| 1.2.2 探地雷达研究和应用现状 | 第29-39页 |
| 1.2.3 存在问题 | 第39页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第39-41页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第39-40页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第40-41页 |
| 1.3.3 课题完成工作量 | 第41页 |
| 1.4 主要研究成果和创新点 | 第41-43页 |
| 1.4.1 主要研究成果 | 第41-42页 |
| 1.4.2 创新点 | 第42-43页 |
| 第二章 地下探测电磁波正演成像技术 | 第43-70页 |
| 2.1 FDTD的基本理论 | 第43-56页 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程的FDTD差分网格化 | 第43-45页 |
| 2.1.2 直角坐标系中的FDTD | 第45-49页 |
| 2.1.3 数值色散及稳定性条件 | 第49-51页 |
| 2.1.4 激励源及吸收边界条件 | 第51-55页 |
| 2.1.5 算例 | 第55-56页 |
| 2.2 总场散射场计算 | 第56-68页 |
| 2.2.1 平面波场引入 | 第57-62页 |
| 2.2.2 无泄漏波场的实现 | 第62-68页 |
| 2.3 gprMax探地雷达数值模拟软件 | 第68-70页 |
| 2.3.1 gprMax的输入 | 第68-69页 |
| 2.3.2 gprMax的输出 | 第69-70页 |
| 第三章 常见隐蔽地质灾害模型的正演成像 | 第70-100页 |
| 3.1 探地雷达数据表现 | 第70-72页 |
| 3.2 常见城市地质灾害模型的正演成像 | 第72-95页 |
| 3.2.1 洞室模型 | 第72-78页 |
| 3.2.2 巷道模型 | 第78-81页 |
| 3.2.3 柱状物体模型 | 第81-85页 |
| 3.2.4 岩层模型 | 第85-88页 |
| 3.2.5 断层模型 | 第88-91页 |
| 3.2.6 褶皱模型 | 第91-95页 |
| 3.3 实测数据显示 | 第95-100页 |
| 3.3.1 测试方法 | 第95页 |
| 3.3.2 软件开发 | 第95-97页 |
| 3.3.3 实例效果 | 第97-100页 |
| 第四章 球状物体的电磁谐振识别 | 第100-145页 |
| 4.1 奇点展开法 | 第100-102页 |
| 4.1.1 奇点展开法的发展 | 第100-101页 |
| 4.1.2 奇点展开法的电磁学基础 | 第101-102页 |
| 4.2 球状物体电磁谐振求解基础 | 第102-106页 |
| 4.2.1 解的基础 | 第102-104页 |
| 4.2.2 FDTD数值计算模型 | 第104-106页 |
| 4.3 金属球体的电磁谐振特性 | 第106-112页 |
| 4.3.1 金属球体的电磁谐振求解 | 第106-110页 |
| 4.3.2 金属球体的电磁谐振特性讨论 | 第110页 |
| 4.3.3 数值法验证 | 第110-112页 |
| 4.4 介质球体的电磁谐振特性 | 第112-117页 |
| 4.4.1 介质球体的电磁谐振求解 | 第112-114页 |
| 4.4.2 介质球体的电磁谐振特性讨论 | 第114页 |
| 4.4.3 数值法验证 | 第114-117页 |
| 4.5 球状洞室的电磁谐振特性 | 第117-130页 |
| 4.5.1 球状洞室的电磁谐振求解 | 第117-120页 |
| 4.5.2 数值法验证 | 第120-123页 |
| 4.5.3 填充液体的球状洞室的电磁谐振求解 | 第123-130页 |
| 4.6 半空间中球状物体的电磁谐振 | 第130-135页 |
| 4.6.1 半空间电磁散射数值计算 | 第131-132页 |
| 4.6.2 半空间电磁信号的SVD法处理 | 第132-135页 |
| 4.7 实物模型测试 | 第135-144页 |
| 4.7.1 自由空间金属球体 | 第135-139页 |
| 4.7.2 半空间电磁谐振试验 | 第139-144页 |
| 4.8 小结 | 第144-145页 |
| 第五章 柱状物体的电磁谐振识别 | 第145-199页 |
| 5.1 柱状物体电磁谐振求解基础 | 第145-146页 |
| 5.2 圆柱体的电磁谐振特性 | 第146-169页 |
| 5.2.1 金属圆柱体的电磁谐振解 | 第146-156页 |
| 5.2.2 介质圆柱体的电磁谐振解 | 第156-163页 |
| 5.2.3 圆柱状洞室的电磁谐振特性 | 第163-169页 |
| 5.3 矩形柱体的电磁谐振特性 | 第169-191页 |
| 5.3.1 极点的品质因子表示方法 | 第169-171页 |
| 5.3.2 金属矩形柱的电磁谐振解 | 第171-179页 |
| 5.3.3 介质矩形柱的电磁谐振解 | 第179-182页 |
| 5.3.4 矩形柱状洞室的电磁谐振特性 | 第182-191页 |
| 5.4 实测验证 | 第191-198页 |
| 5.4.1 实测半空间金属矩形柱的电磁谐振识别 | 第191-193页 |
| 5.4.2 城市道路地质灾害实测应用 | 第193-198页 |
| 5.5 小结 | 第198-199页 |
| 第六章 地质体的电磁散射求解 | 第199-223页 |
| 6.1 研究目的和现状 | 第199-200页 |
| 6.2 平面波激励的偏心介质柱电磁散射 | 第200-212页 |
| 6.2.1 模型 | 第200-201页 |
| 6.2.2 解的形式 | 第201页 |
| 6.2.3 解的推导 | 第201-205页 |
| 6.2.4 算例 | 第205-212页 |
| 6.3 线电流源激励的偏心介质柱电磁散射 | 第212-223页 |
| 6.3.1 解的模型 | 第212页 |
| 6.3.2 解的推导 | 第212-215页 |
| 6.3.3 算例及结果对比 | 第215-221页 |
| 6.3.4 小结 | 第221-223页 |
| 第七章 结论和不足之处 | 第223-225页 |
| 7.1 结论 | 第223-224页 |
| 7.2 不足之处 | 第224-225页 |
| 参考文献 | 第225-238页 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 | 第238-239页 |
