王珣
作品数： 32被引量：85H指数：6
  • 所属机构:中南大学
  • 所在地区:湖南省 长沙市
  • 研究方向:天文地球
  • 发文基金:国家自然科学基金

相关作者

冯德山
作品数：137被引量：843H指数：19
供职机构：中南大学
研究主题：探地雷达 正演模拟 GPR 正演 有限单元法
杨道学
作品数：4被引量：37H指数：2
供职机构：中南大学
研究主题：探地雷达 尺度函数 函数法 计算机运行 色散特性
张彬
作品数：54被引量：109H指数：5
供职机构：中南大学
研究主题：探地雷达 核仁素 雷公藤多甙 小鼠 网络
杜华坤
作品数：74被引量：252H指数：10
供职机构：中南大学
研究主题：数值模拟 计算思维 机会网络 海底热液硫化物 教学模式
杨炳坤
作品数：7被引量：29H指数：4
供职机构：中南大学地球科学与信息物理学院
研究主题：正演模拟 有限单元法 探地雷达 正演 DAUBECHIES小波
作品列表
自适应多尺度第二代小波配点法探地雷达数值模拟被引量：2
2018年
基于第二代小波变换的提升方案构造了插值小波,将雷达波场函数进行了二维小波变换,得到所有尺度上与计算网格相联系的小波系数和尺度系数.对所有尺度上的小波系数进行分析,根据解的局部性与小波系数阈值的控制,实现网格压缩和配点的自适应调节.保留大于给定阈值的小波系数及对应网格点,令小于给定阈值的小波系数为零,并舍弃其对应网格点.达到光滑区域采用较少的计算网格点,在奇异性较大的区域采用较多的计算网格点的目的.通过对自适应网格进行邻域校正、重构检查等附加修正,推导了场值更新的显式时间迭代方案.最后,以均匀、阶梯与复杂三个典型GPR模型为例,与常规数值计算结果对比表明:自适应小波配点法(AWCM)利用第二代小波的多尺度分解和快速变换的特点,可以使计算网格随着时间步适应解的移动和变化,允许计算资源更有效地使用,具有高压缩率,达到跟踪奇异性的目的,特别适合于探地雷达正演中波传问题的模拟.
冯德山王珣
关键词：探地雷达多尺度
基于插值尺度函数法的探地雷达三维正演方法
本发明公开了一种基于插值尺度函数法的探地雷达三维正演方法，包括设置三维地质模型并给出模型参数分布；设定三维正演方法的参数；设置CFS‑PML边界条件；从新测点开始进行正演计算；对设置的边界条件进行空间离散和时间离散；计算...
冯德山王珣杨道学王向宇曹岑
区间B样条小波有限元GPR模拟双相随机混凝土介质被引量：13
2016年
基于可分离小波理论,由一维区间B样条小波尺度函数的张量积构造二维B样条小波基,并将它作为GPR波动方程求解的插值函数,通过引入转换矩阵,实现小波系数空间与雷达电磁场之间的转换.应用Galerkin算法,推导了二维区间B样条小波有限元GPR波动方程离散格式,求出了2阶1尺度与2阶2尺度BSWI尺度函数的积分值及联系系数,给出了该算法的详细求解过程.编制了BSWI的Matlab模拟程序,应用该程序对两个典型实例进行了正演,结果表明:BSWI能采用较少的单元达到与FEM相似的精度,而BSWI算法尺度提升能提高解的精度,但耗时会急剧增加.最后,将BSWI算法应用于双相随机混凝土模型,说明随机介质模型理论能灵活、有效地描述实际混凝土介质的分布,正演剖面与实测剖面特征更相符,能更真实地模拟雷达波的传播过程,可为提高GPR的探测效果和解释准确性提供理论基础.
冯德山王珣
关键词：正演模拟
地表起伏对地下管线GPR探测的影响
2023年
地下管线是城市的重要设施,承担着能源输送、信息传递等功能,为城市生活提供了便利和保障。探地雷达(ground penetrating radar,GPR)作为一种高分辨率、高精度、非开挖、非破坏性的探测技术,在管线测量中具有巨大的优势。然而地表地形复杂,多有起伏,对于GPR探测地下管线有很大的影响。因此,本文采用有限单元法对地下管线探测进行了数值模拟,该方法可以与非结构网格结合,更好地拟合地表起伏地形;此外,介绍了如何进行高度校正,将所得剖面数据与地形相吻合,更容易分析异常体特征。最后开展了两个数值实验,分析了起伏地表对于不同埋深、不同间距、不同材质及不同填充物管线探测的影响,为GPR数据解释提供理论基础。实验结果表明,因地表起伏原因,波形和反射波能量将发生畸变,并不能作为判断管线信息的唯一依据。因此,需进行高度校正,利用双曲线的顶点来判断管线的埋深、材质等信息。
曾波刘硕杨军冯德山袁忠明柳杰王珣
关键词：探地雷达管线探测有限单元法
一种基于FETD与FDTD耦合的二维模型的探地雷达正演方法
本发明公开了一种基于FETD与FDTD耦合的二维模型的探地雷达正演方法，包括以下步骤：加载二维模型参数；将探地雷达数值模拟区域分为模型区域和扩展区域；采用非结构化三角形单元对模型区域进行剖分，采用规则网格对扩展区域进行剖...
冯德山王珣张彬
针对共偏移距探地雷达极化数据的三维多参数反演方法
本发明公开了一种针对共偏移距探地雷达极化数据的三维多参数反演方法，包括根据实际三维复杂模型的探测区域布置三维测网，选择天线极化方式，设置参数，获取实测数据；针对模型进行简化，获取初始模型，针对参数进行并行正演，获取初始模...
王珣朱磊冯德山
一种基于探地雷达全波形反演的树木缺陷定量检测方法
本发明公开了一种基于探地雷达全波形反演的树木缺陷定量检测方法，包括针对待检测树木进行检测预处理，获取树木检测数据，同时通过探地雷达获取树木的雷达观测数据；采用获取的数据，建立树木检测的初始模型；通过正演模拟处理获取模拟数...
冯德山刘雨鑫王珣肖友淦邰晓勇陈程李电波李冰超封争
基于卷积完全匹配层的非规则网格时域有限元探地雷达数值模拟被引量：17
2017年
复频移完全匹配层(Complex Frequency-Shifted PML,CFS-PML)在长时间时域计算中对凋落波、倏失波具有好的吸收效果,并被广泛应用于时域有限差分模拟中.而本文采用卷积方法将CFS-PML应用于时域有限元求解GPR波动方程的数值模拟中.论文以TM波为例,推导了基于CPML(Convolutional PML)边界的时域有限元GPR波动方程求解公式,采用Newmark-β方法对时间导数进行离散,有效改善了时域有限元GPR数值计算程序的稳定性.并以狭长模型为例,开展了CPML边界中关键参数m、R和κ的选取实验,通过对比反射误差大小确定了综合最优参数组合.相同时刻UPML与CPML波场快照、3个检测点的反射误差比较,说明CPML较UPML具有更好的吸收效果.最后,采用非规则四边形网格对1个复杂GPR模型进行剖分,应用加载CPML边界条件的FETD程序对该模型进行了正演,得到了二维剖面法、宽角法正演GPR剖面图,说明非规则四边形对复杂模型的良好适应性,基于CPML边界条件的FETD可有效减少边界反射误差,能实现对任意复杂不规则模型的正演模拟.
冯德山王珣
关键词：探地雷达时域有限元
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
2016年
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.
冯德山杨道学王珣
关键词：探地雷达
基于复频移完全匹配层的辛龙格库塔算法探地雷达正演被引量：3
2022年
为了消除探地雷达(ground penetrating radar,GPR)正演模拟的截断边界处的非物理反射,需要对模拟区域边界进行特殊处理。目前应用效果较好的边界处理方法为加载完全匹配层吸收边界条件。而复频移完全匹配层(complex frequency shift perfectly matched layer,CFS-PML)可以加强对低频区凋落波、倏失波的吸收效果,还可以压制信号的虚假反射,被引入到GPR正演边界条件处理中。将CFS-PML应用于辛龙格库塔求解二维GPR波动方程的数值模拟中,利用辛算法可以实现对时间坐标和空间坐标的保辛计算,从而实现GPR高精度正演模拟。首先,以横磁(transverse magnetic,TM)波为例,推导了基于CFS-PML的辛龙格库塔GPR波动方程求解公式。其次,利用狭长模型开展了CFS-PML吸收边界条件中的关键参数的选取试验,通过对比反射误差的大小确定了最优参数。此外,通过CFS-PML吸收边界条件与透射边界条件的对比实验,说明大角度掠射下CFS-PML边界条件较透射边界具有更好的吸收效果。最后,为了进一步验证该算法的效果,应用加载CFS-PML边界的辛龙格库塔算法对一个具有起伏地形的地电模型进行了正演。通过剖面法和宽角法得到的正演剖面图,证明该算法具有较好的GPR正演精度。
冯德山谭阳杨军张陆军袁忠明柳杰王珣
关键词：探地雷达
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