混合ADI-FDTD亚网格技术在探地雷达频散媒质中的高效正演

详细信息   

• 责任者：冯德山^c中南大学^d1978^e博士^f副教授 ; 陈佳维^c北京大学 ; 吴奇
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2014
• 卷期：57^b4
• 页码：1322～1334
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表2参42插图
• 文摘期号：2014/09

摘要

提出混合ADI-FDTD亚网格技术开展频散介质GPR正演，即在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算，其他的区域采用粗网格剖分常规FDTD计算，ADI-FDTD突破了CFL条件的限制，可选取与粗网格一致的大时间步长，有效地提高了计算效率.本文首先基于Debye方程，推导了粗网格FDTD及细网格ADI-FDTD频散介质差分格式，着重对粗细两种网格结合的场值交换方式进行了深入探讨，给出了该算法的计算流程.然后以一个薄层模型为例，分别应用粗网格、细网格、混合ADI-FDTD亚网格算法对该模型进行正演，计算资源的占用及模拟精度说明了混合ADI-FDTD亚网格算法的优势.最后，建立频散介质与非频散介质的组合模型，应用3种方法对该模型进行正演，对比3种方法优劣，分析雷达剖面中非频散介质及频散介质中波形特征，有效地指导雷达资料的精确解释。