FDTD數(shù)值模擬在GPR管線探測(cè)中的應(yīng)用
本文選題:探地雷達(dá) 切入點(diǎn):管線探測(cè) 出處:《地球物理學(xué)進(jìn)展》2017年04期
【摘要】:探地雷達(dá)是一種非常重要的管線探測(cè)技術(shù),為了提高地下管線雷達(dá)圖像特征的認(rèn)識(shí),確定管線異常體的位置,提高雷達(dá)資料的解釋精度.論文從Maxwell兩個(gè)旋度方程出發(fā),推導(dǎo)了二維TM波的差分方程、CFL數(shù)值穩(wěn)定性條件、頻散關(guān)系.然后,基于Matlab平臺(tái)編寫了探地雷達(dá)正演的FDTD程序,應(yīng)用該FDTD程序開展了管線探測(cè)中探地雷達(dá)探測(cè)效果分析,包括對(duì)管線埋藏深度、管線間距、管線內(nèi)物質(zhì)、管線材質(zhì)等影響因素的數(shù)值模擬.通過分析雷達(dá)正演剖面特征,可以清晰了解并掌握雷達(dá)管線探測(cè)與各種影響參數(shù)之間的關(guān)系,對(duì)實(shí)際地下管線探測(cè)可起到指導(dǎo)作用.最后,將GPR應(yīng)用于武廣高速瀏陽河隧道管線探測(cè)中,GPR準(zhǔn)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(jù).
[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(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院;有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41574116) 中南大學(xué)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目(2015CX008)共同資助
【分類號(hào)】:P631.3;TU990.3
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1661046
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