非均匀介质中钻孔雷达数值模拟与成像算法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1. 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 研究现状 | 第12-18页 |
| 1.3 存在的问题和不足 | 第18-19页 |
| 1.4 研究意义 | 第19页 |
| 1.5 研究内容及结构安排 | 第19-20页 |
| 1.6 论文创新点 | 第20-22页 |
| 2. 钻孔地质雷达正演 | 第22-52页 |
| 2.1 钻孔地质雷达电磁场特性 | 第22-26页 |
| 2.1.1 电磁波的基本特性 | 第22-24页 |
| 2.1.2 钻孔地质雷达场源 | 第24-25页 |
| 2.1.3 系统响应特征 | 第25-26页 |
| 2.2 电磁波传播方程 | 第26-29页 |
| 2.2.1 Maxwell方程组 | 第27页 |
| 2.2.2 本构方程 | 第27-28页 |
| 2.2.3 GPR方程导出 | 第28-29页 |
| 2.3 FDTD差分方程 | 第29-31页 |
| 2.4 数值稳定条件 | 第31-34页 |
| 2.4.1 空间稳定性条件 | 第31-32页 |
| 2.4.2 时间稳定性条件 | 第32-34页 |
| 2.5 吸收边界条件 | 第34-47页 |
| 2.5.1 PML完全匹配层方程 | 第34-37页 |
| 2.5.2 UPML单轴完全匹配层边界条件 | 第37-42页 |
| 2.5.2.1 UPML时域方程 | 第37-40页 |
| 2.5.2.2 UPML差分方程 | 第40-42页 |
| 2.5.3 CPML卷积完全匹配层边界条件 | 第42-47页 |
| 2.5.3.1 CPML时域方程 | 第42-44页 |
| 2.5.3.2 CPML差分方程 | 第44-46页 |
| 2.5.3.3 CPML参数选取 | 第46-47页 |
| 2.6 吸收边界效果验证对比 | 第47-50页 |
| 2.6.1 均匀介质中吸收边界效果对比 | 第47-49页 |
| 2.6.2 非均匀介质中吸收边界效果 | 第49-50页 |
| 2.7 小结 | 第50-52页 |
| 3. 钻孔地质雷达正演模拟实例 | 第52-65页 |
| 3.1 单孔反射数值模拟 | 第52-58页 |
| 3.1.1 均匀介质正演模拟 | 第52-54页 |
| 3.1.2 非均匀介质正演模拟 | 第54-56页 |
| 3.1.3 模拟数据与实测数据对比分析 | 第56-58页 |
| 3.2 跨孔探测数值模拟 | 第58-63页 |
| 3.2.1 均匀介质正演模拟 | 第58-59页 |
| 3.2.2 非均匀介质正演模拟 | 第59-62页 |
| 3.2.3 模拟数据与实测数据对比分析 | 第62-63页 |
| 3.3 小结 | 第63-65页 |
| 4. 层析成像算法改进 | 第65-94页 |
| 4.1 层析成像 | 第65-71页 |
| 4.1.1 直射线层析成像 | 第65-66页 |
| 4.1.2 层析成像基本方程 | 第66-68页 |
| 4.1.3 最小二乘正交分解法LSQR | 第68-71页 |
| 4.2 基于互相关法初至波旅行时提取 | 第71-76页 |
| 4.2.1 初至波旅行时提取分析 | 第71-72页 |
| 4.2.2 互相关函数法 | 第72-74页 |
| 4.2.3 改进的初至波旅行时提取实例 | 第74-76页 |
| 4.3 钻孔地质雷达天线数值模拟 | 第76-84页 |
| 4.3.1 天线收发信号方程 | 第76-79页 |
| 4.3.2 天线收发信号数值模拟计算 | 第79-83页 |
| 4.3.3 天线数值模拟实例 | 第83-84页 |
| 4.4 初至波旅行时影响因素分析 | 第84-88页 |
| 4.4.1 钻孔雷达天线中电磁波速度分析 | 第84-85页 |
| 4.4.2 均匀介质中旅行时的影响分析 | 第85-86页 |
| 4.4.3 非均匀介质中旅行时影响分析 | 第86-88页 |
| 4.5 初至波旅行时修正 | 第88-93页 |
| 4.5.1 射线传播路径修正 | 第89-91页 |
| 4.5.2 电磁波传播速度数值模拟计算 | 第91-92页 |
| 4.5.3 旅行时修正方程 | 第92-93页 |
| 4.6 小结 | 第93-94页 |
| 5. 实例分析 | 第94-102页 |
| 5.1 模拟数据处理结果对比分析 | 第94-96页 |
| 5.2 实测数据处理结果对比分析 | 第96-101页 |
| 5.2.1 试验工程及地质概况 | 第96-99页 |
| 5.2.1.1 工程概况 | 第96页 |
| 5.2.1.2 地质概况 | 第96-98页 |
| 5.2.1.3 水文地质条件 | 第98页 |
| 5.2.1.4 不良地质及特殊性岩土 | 第98-99页 |
| 5.2.2 数据处理解译 | 第99-101页 |
| 5.3 小结 | 第101-102页 |
| 6. 结论与建议 | 第102-105页 |
| 6.1 结论 | 第102-103页 |
| 6.2 建议 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-116页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第116-117页 |
| 发表的学术论文 | 第116-117页 |
| 致谢 | 第117页 |
