探地雷达衰减补偿逆时偏移成像方法

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1、第59卷第1O期地球物理学报Vo1．59，NO．102016年1O月CH1NESEJOURNAIOFGEOPHYSICSOet．，2016朱尉强，黄清华．2016．探地雷达衰减补偿逆时偏移成像方法．地球物理学报，59(10)：3909—3916，doi：10．6038／cjg20161034ZhuWQ，HuangQH．2016．AttenuationcompensatedreversetimemigrationmethodofgroundpenetratingradarsignalsChieseJ．Geophys．(inChinese)，59(10)：3909—3916，doi：

2、10．6O38／cjg2O161O34．探地雷达衰减补偿逆时偏移成像方法朱尉强，黄清华北京大学地球与空间科学学院地球物理学系，北京100871摘要探地雷达信号在地下介质中传播时易受到电导率所产生的衰减影响，从而使得传统偏移成像结果在高衰减区域变得模糊．本文提出了衰减补偿的逆时偏移方法来消除电导率的影响．该方法基于麦克斯韦方程组实现电磁波的正演模拟和逆时传播．通过改变衰减项的正负号，保证了逆时传播的时间对称性，从而能够重构出原始波场，实现衰减补偿．数值实验比较了传统逆时偏移方法和衰减补偿逆时偏移方法在存在高导异常区域情况下的成像效果，结果证明了衰减补偿逆时偏移方法能够很好地恢复由电

3、导率造成的信号衰减，从而提高探地雷达剖面的分辨率．关键词探地雷达；衰减补偿；逆时偏移doi：1O．6O38／cjg2O161O34中图分类号P631收稿日期2015—12—21，2016—03—19收修定稿AttenuationcompensatedreversetimemigrationmethodofgroundpenetratingradarsignalsZHUWei—Qiang，HUANGQing—HuaDepartmentofGeophysicsSchoolofEarthandSpaceSciencesPekingUniversity，Beijing100871，Chi

4、naAbstractConductivityofsubsurfacemediacausesattenuationofgroundpenetratingradar(GPR)signals，SOthattheimagingresultsofconventionalmigrationmethodsareblurredatstrongattenuationzones．WeproposedanattenuationcompensatedreversetimemigrationmethodforGPRsignals．Theforwardandtime—reversepropagationOe

5、lectromagneticwaveswasbasedontheMaxwellSequations．Thesignoftheconductivetermwasreversedtokeepequationstemporalsymmetry，SOthattheoriginalwavefieldcouldbereconstructedandtheattenuationeffectwascompensated．Thenumericalexperimentsfurthercomparedtheresultsofconventiona1reversetimemigrationandatten

6、uationcompensatedreversetimemigration．TheimagingresultsshowedthatattenuationcompensatedmethodrecoveredtheweaksignalswithinandbeneathhighconductivityzonesandimprovedtheresolutionofGPRprofiles．KeywordsGroundpenetratingradar；Attenuationcompensation；Reversetimemigration相似性，地震数据处理方法被广泛地运用于探地雷1引言达数

7、据的处理中，例如偏移成像技术(Fishereta1．，1992；Leuscheneta1．，2001；Radzevicius2008；探地雷达是基于高频电磁波对浅层地下介质信Liueta1．2014)．但是这些探地雷达偏移方法都未息进行探测的有效手段．由于电磁波与地震波问的考虑衰减的影响．对于电磁波而言，电导率的存在会基金项目国家自然科学基金项目(41574104，41274075)资助．作者简介朱尉强，男，1989年生，2013年毕业于北京大学，现北京大学地球物理专业研究生在读