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插值小波尺度法探地雷达数值模拟及四阶Runge Kutta辅助微分方程吸收边界条件
被引量:
3
1
作者
冯德山
杨道学
王珣
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第23期103-113,共11页
应用迭代插值方法构造了插值小波尺度函数,并将该尺度函数的导数用于离散Maxwell方程组的空间微分,使用四阶Runge Kutta(four order Runge Kutta,RK4)算法计算时间导数,导出了插值小波尺度法的探地雷达(ground penetrating radar,GPR)...
应用迭代插值方法构造了插值小波尺度函数,并将该尺度函数的导数用于离散Maxwell方程组的空间微分,使用四阶Runge Kutta(four order Runge Kutta,RK4)算法计算时间导数,导出了插值小波尺度法的探地雷达(ground penetrating radar,GPR)正演公式,与常规的基于中心差分的时域有限差分算法(finite difference time domain,FDTD)相比,插值小波尺度算法提高了GPR波动方程的空间与时间离散精度.首先,采用具有解析解的层状模型,分别将FDTD算法及插值小波尺度法应用于层状模型正演,单道雷达数据与解析解拟合表明:相同的网格剖分方式,插值小波尺度法比FDTD具有更高的精度.然后,将辅助微分方程完全匹配层(auxiliary differential equation perfecting matched layer,ADE-PML)边界条件应用到插值小波尺度法GPR正演中,在均匀介质模型中对比了FDTD-CPML(坐标伸缩完全匹配层),FDTD-RK4ADE-PML、插值小波尺度RK4ADE-PML的反射误差,结果表明:插值小波尺度RK4ADE-PML吸收效果优于另外两种条件下的吸收边界.最后,应用加载UPML(各向异性完全匹配层)的FDTD和RK4ADE-PML的插值小波尺度法开展了二维GPR模型的正演,展示了RK4ADE-PML对倏逝波的良好吸收效果.
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关键词
探地雷达
插值小波尺度法
辅助微分法
四阶Runge
Kutta
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职称材料
题名
插值小波尺度法探地雷达数值模拟及四阶Runge Kutta辅助微分方程吸收边界条件
被引量:
3
1
作者
冯德山
杨道学
王珣
机构
中南大学地球科学与信息物理学院
中南大学
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第23期103-113,共11页
基金
国家自然科学基金(批准号:41574116)
中南大学创新驱动项目(批准号:2015CX008)、中南大学教师研究基金(批准号:2014JSJJ001)和中南大学升华育英人才计划资助的课题
教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-12-0551)~~
文摘
应用迭代插值方法构造了插值小波尺度函数,并将该尺度函数的导数用于离散Maxwell方程组的空间微分,使用四阶Runge Kutta(four order Runge Kutta,RK4)算法计算时间导数,导出了插值小波尺度法的探地雷达(ground penetrating radar,GPR)正演公式,与常规的基于中心差分的时域有限差分算法(finite difference time domain,FDTD)相比,插值小波尺度算法提高了GPR波动方程的空间与时间离散精度.首先,采用具有解析解的层状模型,分别将FDTD算法及插值小波尺度法应用于层状模型正演,单道雷达数据与解析解拟合表明:相同的网格剖分方式,插值小波尺度法比FDTD具有更高的精度.然后,将辅助微分方程完全匹配层(auxiliary differential equation perfecting matched layer,ADE-PML)边界条件应用到插值小波尺度法GPR正演中,在均匀介质模型中对比了FDTD-CPML(坐标伸缩完全匹配层),FDTD-RK4ADE-PML、插值小波尺度RK4ADE-PML的反射误差,结果表明:插值小波尺度RK4ADE-PML吸收效果优于另外两种条件下的吸收边界.最后,应用加载UPML(各向异性完全匹配层)的FDTD和RK4ADE-PML的插值小波尺度法开展了二维GPR模型的正演,展示了RK4ADE-PML对倏逝波的良好吸收效果.
关键词
探地雷达
插值小波尺度法
辅助微分法
四阶Runge
Kutta
Keywords
ground penetrating radar
,
interpolating wavelet scales method
,
auxiliary differentiation
,
fourth-order runge-kutta
分类号
O174.42 [理学—基础数学]
O175 [理学—基础数学]
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作者
出处
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1
插值小波尺度法探地雷达数值模拟及四阶Runge Kutta辅助微分方程吸收边界条件
冯德山
杨道学
王珣
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
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