【摘 要】
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探地雷达正演模拟是探地雷达观测数据反演成像的重要组成部分。相对于发展较为成熟的时间域计算方法，频率域数值模拟算法在GPR正演方面的研究很少，然而考虑到频域算法具备的优势，该文提出了一种合适的频率域GPR正演算法。从提高GPR正演计算的精度和效率出发，基于TE模式下的频率域电磁波动方程，给出了UPML和CFS-PML两种吸收边界条件的基本公式，推导了经典5点差分网格和混合9点差分网格下的频域有限差分
【基金项目】
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湖南省自然科学基金项目资助（2020JJ7041）；
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探地雷达正演模拟是探地雷达观测数据反演成像的重要组成部分。相对于发展较为成熟的时间域计算方法，频率域数值模拟算法在GPR正演方面的研究很少，然而考虑到频域算法具备的优势，该文提出了一种合适的频率域GPR正演算法。从提高GPR正演计算的精度和效率出发，基于TE模式下的频率域电磁波动方程，给出了UPML和CFS-PML两种吸收边界条件的基本公式，推导了经典5点差分网格和混合9点差分网格下的频域有限差分离散方程。为了获取最佳的数值模拟效果，设计了几组模型试验，来确定正演算法中的差分网格形式和吸收边界最佳参数，并将选取的最优化方法和参数应用于复杂地形的合成模型算例中，得到了准确高效的正演结果。该文所提出的频率域数值模拟方法不仅为快速、高精度的正演提供了重要理论参考依据，也为高效定量的GPR反演成像提供了重要基础和技术支撑。
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