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地下目标电磁散射的时域有限差分计算的中期报告
一、研究背景和意义
地下目标电磁散射问题是地球物理勘探中的重要问题之一，其研究意义在于能够帮助人们通过地球物理勘探手段来利用地下电磁波信息获取地下建筑物、矿产资源等信息。
地下目标电磁散射问题的研究方法主要包括理论模型计算与实验测量两种。实验测量可以直接获取地下目标电磁散射的实际信息，但其对实验条件、环境干扰等有很高的要求，难以实现大范围、高精度的勘探；（理论模型计算则可以通过建立适当的地下目标电磁散射模型，利用计算模型对其进行计算，可以得到表征地下目标电磁散射特性的信息，具有成本低、操作简便、信息量丰富等优势，是目前地下勘探领域的一种主流研究手段。
二、研究内容和方法
本文以时域有限差分方法为基础，建立地下目标电磁散射模型，采用有限差分法对散射场进行数值计算，并对计算结果进行分析。
具体研究步骤如下：
1.建立地下目标电磁散射模型，包括目标物理参数、射线源和探测器位置等。
2.采用时域有限差分方法，建立有限差分方程组，对地下目标电磁散射进行数值计算。
3.对比分析不同参数的散射场计算结果，分析其物理意义及应用价值。
4.结合实验数据与模拟结果，对比分析计算和实际测量结果的相似性和差异性。
三、研究进展
1.完成了地下目标电磁散射模型的建立，包括目标物理参数、射线源和探测器位置等。
2.完成了时域有限差分法的基本原理及其在地下目标电磁散射问题中的应用。
3.完成了有限差分方程组的建立，并编写了相应的计算程序。
4.进行了散射场计算，并对其结果进行分析和讨论。
四、下一步工作计划
1.进一步完善地下目标电磁散射模型，包括参数调整、模型重构等方面的研究。
2.进一步优化时域有限差分方法的计算效率，提高计算精度和计算速度。
3.与实际测量数据进行对比分析，验证模拟结果的准确性和可靠性。
4.进一步探索其他的数值计算方法，如时空域积分方程法、基于有限元化学分子动力学等方法。