共中心点约束下的GPR波阻抗反演提升随机介质探测效率

探地雷达（Ground Penetrating Radar, GPR）作为一种重要的非接触式地质勘探手段，其波阻抗反演技术对于深入理解地下介质的性质具有重要意义。传统的波阻抗反演依赖于测井数据提供的低频信息，然而在实际应用中，由于钻孔数据的缺乏，这种方法的准确性可能会受到限制。本文提出了一种创新的方法，即利用共中心点（Common Midpoint Gather, CMP）速度分析的结果来为波阻抗反演提供大尺度纵向约束。 共中心点技术是一种地震勘探中的经典技术，通过将多个接收器数据对齐并组合，可以提高地震剖面的信噪比，从而获得更精确的速度信息。作者将这一原理应用到GPR中，通过CMP速度分析得到的精细纵向信息，作为反演过程中的初始模型约束。实验首先采用层状模型进行验证，结果显示，这种约束方法使得反演结果的整体结构更加接近原始模型，而细微结构也得到了有效的重构，与理论值的平均相对误差仅为8.73%，表明了其高效性和准确性。 在两个随机介质模型的测试中，这种方法表现出了更强的适应性和经济性，不仅能够复现总体地质结构，还能揭示出丰富的细节信息。这对于土壤介质的介电参数估计以及其他物理参数的推断具有极大的实用价值。相比于传统方法，这种方法在处理复杂地质条件下，如随机介质分布，提供了更为精确的地下介质参数估计。 此外，文章还提到了研究团队的背景，包括国家自然科学基金项目和湖南省自然科学基金项目的支持，以及主要研究者的学术经历和联系信息，这体现了研究者们在电磁法理论和工程地球物理勘探领域的深厚底蕴。引用格式的提供也符合学术规范，方便读者追踪和引用研究成果。 总结来说，基于共中心点道集约束的探地雷达波阻抗反演方法为解决实际应用中的数据匮乏问题提供了一种有效策略，其在提高反演精度、增强图像细节和适应不同地质条件方面展现出显著优势，有望推动地质勘查领域的新突破。