FDTD數值模擬在GPR管線探測中的應用
發(fā)布時間:2018-03-25 02:07
本文選題:探地雷達 切入點:管線探測 出處:《地球物理學進展》2017年04期
【摘要】:探地雷達是一種非常重要的管線探測技術,為了提高地下管線雷達圖像特征的認識,確定管線異常體的位置,提高雷達資料的解釋精度.論文從Maxwell兩個旋度方程出發(fā),推導了二維TM波的差分方程、CFL數值穩(wěn)定性條件、頻散關系.然后,基于Matlab平臺編寫了探地雷達正演的FDTD程序,應用該FDTD程序開展了管線探測中探地雷達探測效果分析,包括對管線埋藏深度、管線間距、管線內物質、管線材質等影響因素的數值模擬.通過分析雷達正演剖面特征,可以清晰了解并掌握雷達管線探測與各種影響參數之間的關系,對實際地下管線探測可起到指導作用.最后,將GPR應用于武廣高速瀏陽河隧道管線探測中,GPR準確地定位了PVC通迅電纜的位置在埋深,為工程施工與處置提供了依據.
[Abstract]:Ground penetrating radar (GPR) is a very important pipeline detection technology. In order to improve the recognition of image features of underground pipeline radar, determine the location of pipeline anomaly and improve the interpretation accuracy of radar data, this paper starts from the Maxwell two curl equations. The numerical stability condition and dispersion relation of two-dimensional TM wave are derived. Then, based on Matlab platform, the forward FDTD program of ground penetrating radar is compiled, and the effect of ground penetrating radar detection in pipeline detection is analyzed by using the FDTD program. By analyzing the characteristics of radar forward section, we can clearly understand and master the relationship between radar pipeline detection and various influence parameters, including the buried depth of the pipeline, the distance between the pipeline, the material inside the pipeline, the material of the pipeline, the material of the pipeline, and so on. Finally, the application of GPR in the pipeline detection of Wuguang high speed Liuyang River tunnel can accurately locate the position of PVC communication cable in buried depth, which provides a basis for engineering construction and disposal.
【作者單位】: 中南大學地球科學與信息物理學院;有色金屬成礦預測教育部重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(41574116) 中南大學創(chuàng)新驅動項目(2015CX008)共同資助
【分類號】:P631.3;TU990.3
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,本文編號:1661046
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