بهبود مدلسازی پیشرو دادههای رادار نفوذی به زمین (GPR)به روش عددی تفاضل متناهی
Authors
Abstract:
در تحقیق حاضر از بین روشهای عددی گوناگون دردسترس، از روش تفاضل متناهی دوبُعدی، به علت سادگی درک مفاهیم، انعطافپذیری، قابلیت شبیهسازی و مدلسازی محیطهای پیچیده و قابلقبول بودن پاسخهای آن در موارد بهکار رفته، برای شبیهسازی رفتار حاکم بر انتشار امواج الکترومغناطیسی (EM) در روش رادار نفوذی به زمین (GPR)، از راه حل معادلههای ماکسول و شرایط مرزی مناسب، استفاده شده است. روش تفاضل متناهی در حوزه زمان، علیرغم فایدههای بسیار، دارای نقاط ضعفی نیز میباشد ازجمله آنکه شبیهسازی مدلهای گوناگون بهویژه در محیطهای با گذردهی دیالکتریک زیاد، حتی با رایانههای نوین پُرسرعت نیز بسیار زمانبر است. لذا در تحقیق حاضر، این نقص نیز با اِعمال رویکردی جدید، بهبود یافت. هدف از مدلسازی پیشرو پاسخ GPRیک ساختار زیرسطحی شناخته شده، بررسی تأثیر ویژگیهای الکتریکی و درنتیجه سنگشناختی یا آبشناختی آن ساختار روی پاسخهای GPRبرداشت شده از آن است بنابراین مدلسازیهای عددی پاسخ GPRمدلهای مصنوعی با هندسه مشخص، میتوانند در تعیین ارتباط بین ویژگیهای زیرسطحی و دادههای GPR، مفید واقع شوند. در این تحقیق برای مدلسازی دادههای GPRاز ثبت تپ (پالس)های بازتاب یافته به سطح (که فرستنده و گیرنده هر دو، روی سطح زمین قرار دارند) در مُد TMاستفاده شده است؛ بهطوریکه آنتنها عمود بر صفحه برداشت (x-z) توجیه شدهاند. به علت مدلسازی دوبُعدی، منبع و گیرنده بهصورت اجزای خطی هستند که عمود بر صفحه برداشت تا بینهایت گسترش مییابند؛ با این تفاسیر مدلسازی دوبُعدی صورت گرفته، قادر به مدلسازی بسیاری از ویژگیهای بازتابهای سامانههای GPRاست. نظر به اینکه فرآیند مدلسازی وارون دادههای GPR، نیازمند یک هسته مدلسازی پیشرو پُرسرعت است و ازآنجاییکه پاسخ GPRاغلبِ هدفهای مدفون در زیر زمین در نگاشتهای راداری حاصله که متشکل از تعداد زیادی تریس هستند، بهصورت یک رخداد شبههذلولی است، لذا در این تحقیق با استفاده از جابهجایی زمانی تریسها در الگوهای پاسخ GPRو تبدیل فوریه آنها در حوزه بسامدی و سپس درونیابی یک_بعدی در فاصله بین هر دو تریس متوالی، قدرت تفکیک جانبی دادهها را در امتداد پیمایش نیمرُخ، افزایش میدهد و درنتیجه پاسخهای با تفکیکپذیری بیشتر، حاصل میشود. همچنین با بکارگیری چنین روشی زمان محاسباتی شبیهسازیها، بهطور قابلتوجهی تا بیش از 5/12 برابر نسبت به حالتبهبود نیافته، کاهش مییابد. بهمنظور راستیآزمایی الگوریتم بهبودیافته، پاسخ GPRشیءهای مصنوعی نظیر استوانه افقی منفرد، منشور مربعی دوبُعدی و نیز استوانههای افقی جفت، مدلسازی شد.
similar resources
بررسی دقت مدلسازی پیشرو دادههای الکترومغناطیس هلیکوپتری در مدلسازی معکوس
برداشت دادههای الکترومغناطیس حوزه بسامد هلیکوپتری (HEM) امروزه جایگاه ویژهای در به نقشه درآوردن ساختارهای زمینی سهبعدی مقاومت<span style="font-fa...
full textمدلسازی عددی دادههای رادار نفوذی زمین (GPR) با استفاده از روش اجزاء محدود
در این پژوهش از روش اجزاء محدود (FEM) بهمنظور مدلسازی امواج الکترومغناطیس استفاده شده است. با توجه به قابلیتهای این روش، ابتدا معادلات ماکسول در حیطه مکان گسستهسازی میشوند، سپس شرایط مرزی بهمنظور جذب امواج در کرانههای مدل اعمال میشود که از روش مرز جاذب مرتبه اول کلایتون و انگکوئیست استفاده شده است. در روش FEM عبارت مرز یک جمله جداگانه میباشد، به همین دلیل اعمال شرایط مرزی در این روش...
full textشبیه سازی عددی داده های رادار نفوذی به زمین (GPR) برای آشکارسازی مین های فلزی
پاکسازی میادین مین و مناطق آلوده به مواد منفجره عملنکرده یکی از مسائلی است که در کشورهای جنگزده و از جمله کشور ما، با وجود گذشت دهها سال از زمان جنگ، نیازمند توجه جدی است. روشهای مختلف ژئوفیزیکی از جمله روش GPR نقش بسیار مهمی در آشکارسازی محل این آثار مخرب باقیمانده از جنگ دارند. روش GPR هوابرد به دلیل قابلیتها و برتریهای خاصی که نسبت به روش برداشت زمینی دارد، توجه ویژه متخصصان امر را به...
full textآشکارسازی تونلهای زیرزمینی با استفاده از مدل سازی پیشرو و وارون دادههای رادار نفوذی به زمین (GPR)
آشکارسازی سازههای مدفون نظیر تونلهای زیرزمینی از مسائل مهم در حوزه پدافند غیرعامل است، در میان روشهای ژئوفیزیکی معمول و متداول، روش رادار نفوذی به زمین (GPR)، بالاترین قدرت تفکیک را دارد به طوری که قادر به آشکارسازی انواع ناهمگنیهای زیرسطحی و نیز آشکارسازی اهداف مدفون واقع در نزدیک سطح زمین است. در این تحقیق با استفاده از مدلسازی پیشرو و وارونهسازی دادهها، قابلیت روش GPR برای آشکارسازی ...
full textمدلسازی دادههای مگنتوتلوریک با قطبش H به روش تفاضل متناهی
در تحقیقات ژئوفیزیکی مسئله اساسی بهدست آوردن مدلی است که بتواند به بهترین وجه ممکن ساختارهای زیرسطحی زمین را نشان دهد. گام اساسی برای این کار بهدست آوردن کمیتهای قابل مشاهده در سطح زمین بهکمک قوانین فیزیکی است. این مسئله با مدلسازی پیشرو عملی میشود. در این تحقیق مدلسازی پیشرو برای روش مگنتوتلوریک (زمینمغناطبرقی) مورد بررسی قرار گرفته است. بدینمنظور یک کُد در محیط نرمافزار متلب...
full textمطالعات ژئوتکنیکی در گستره سد خوانسار به روش رادار نفوذی به زمین تقویت شده
روش رادار نفوذی بهطور گستردهای در به تصویر کشیدن اهداف زیرسطحی کمعمق استفاده شده است و کاربردهای فراوانی در علوم مختلف دارد. این روش در به تصویر کشیدن گسلها و پراکنش شکافها در درون سنگ (زمینشناسی مهندسی) موفقیت فراوانی را نشان داده است. یکی از اهداف مقاله حاضر، نشان دادن توانایی روش رادار نفوذی به زمین در انجام مطالعات ژئوتکنیکی، به ویژه در محدودههای رسانای سدها، بهمنظور ارزیابی و تعیین خ...
full textMy Resources
Journal title
volume 8 issue 3
pages -
publication date 2014-09-23
By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023