探地雷达检测铁路路基病害的二维正演模拟

为了识别复杂的探地雷达图像,建立铁路路基病害图像数据库,针对各种常见的路基病害,结合实地检测情况,研究铁路路基病害的探地雷达(GPR)图像特征,进行探地雷达二维正演模拟分析.基于有限差分原理,在时间域上推导横电磁波的差分方程;运用GprMax软件,对路基下道碴陷槽病害进行正演模拟分析;对路基下存在的圆形空洞,模拟不同半径和埋深的空洞,分析径深比对雷达模拟图像的影响.开挖一个人工道碴陷槽,用探地雷达实测,并进行正演模拟.实测结果和模拟结果一致,表明了该模拟方法用于实际复杂路基检测的可行性.

顶板离层检测的二维地质雷达正演数值模拟

为了能够识别顶板中的隐藏离层信息,从而为预防顶板事故的发生提供判断依据,运用GprMax地质雷达(GPR)模拟软件对顶板中的离层进行二维正演模拟,并研究顶板离层的地质雷达图像特征。基于时域有限差分(FDTD)原理,建立了不同频率、不同离层厚度、不同介电常数和不同离层深度的四类几何模型并进行正演模拟。最后通过对这四类模拟结果的图像特征进行分析,证明地质雷达正演模拟方法用于顶板离层检测是可行的。

矿井电穿透法二维正演数值模拟

通过研究巷道间电穿透二维正演数值模拟理论及复杂模型正演实例分析 ,结果表明工作面内顺层电穿透技术 ,仍属体积勘探 ,探测的有效深度是一个深度段。不同建场方法有不同的建场特性且能分别突出各目的层 (煤层内或顶底板围岩内 )的异常 。

基于无单元Galerkin法电流场数值模拟

直流电场勘探中,一般采用点电源通过傅氏变换来进行电流场二维正演,相对于利用线源进行二维电流场正演来说,其计算较为复杂;同时,无单元法解决了传统有限元方法的缺点,无单元Galerkin法只对节点进行处理,不受网格的影响,前期处理十分简单,具备精确的计算值、能够求解二次连续的优势。本文通过推导线源直流电的微分方程,采用强加边界条件即第一类边界条件,基于无单元Galerkin法建立了电位场目标函数。然后,由经典的均匀地下半空间模型,通过无单元Galerkin法正演模拟计算与理论值计算结果进行比较分析,验证了该方法的有效性及准确性,最后,在均匀地下半空间模型的基础上,建立了高阻和低阻异常体,通过正演计算,得到了其电位分布与电荷密度分布结果。结果表明该方法适用于对地下构造的正演模拟分析,其能够准确的找出地下含异常的位置,为实际中直流电场反演地下介质信息奠定了基础。

隧道检测中探地雷达典型图像特征分析

为提高隧道检测中探地雷达图像解释的准确性,提供典型图像的探地雷达解释模板,文章以探地雷达理论为基础,运用时域有限差分法,对隧道检测中常见的钢筋、钢拱架、格栅拱架、脱空、空洞、不密实等典型目标体进行了探地雷达二维正演模拟,并结合实测雷达图像进行了对比分析,总结了典型目标体雷达图像特征。模拟和实测结果表明,探地雷达可以探测隧道钢筋、钢拱架、脱空、空洞和不密实区。各目标体的图像特征可对以后雷达图像解释提供指导和参考。

混合编程在MT数据处理软件开发中的应用

在开发大地电磁测深资料的正、反演的人机交互解释系统软件时,常利用适合科学计算的For-tran和更擅长图形系统开发的Visual C++混合编程。文章利用一种基于文件操作的混合编程方法实现了MT二维正演模拟软件开发,并探讨了该方法涉及到的几个关键问题及解决办法,验证了该方法的有效性。

在解释类似陷落柱异常体中应注意的问题

在地震资料解释中往往将时间剖面上与陷落柱特征相似的异常体解释为陷落柱,通过正演模拟及探采对比发现,该种波形特征反映的并非为陷落柱,而是某种地质异常,如水仓、地层倾角变陡区等。针对这种情况,结合实际资料及正演模拟,对这些类似陷落柱特征的异常体进行了再认识,总结经验,并提供相关建议,为以后遇到类似情况提供借鉴。