GprMax 3.1.5 建模的in文件编写详解（2）

GprMax 3.1.5 建模的in文件编写详解（2）

gprMax是一款优秀的基于时域有限差分方法（FDTD）的电磁波数值模拟软件，目前为止，它还没有图形用户界面（GUI），它的建模关键在于in文件的编写。基于此，在浏览gprMax官方网站link后，加上自己的理解，这篇帖子希望对gprMax爱好者有所帮助。

一、一个简单的in文件范例

在上一个帖子（GprMax 3.1.5 建模的in文件编写详解（1））中我们介绍了gprMax中的”helloworld“，它输出的是探地雷达A扫描的结果，这篇帖子介绍B扫描文件的编写，同样的，还是建立一个介电半空间介质中的金属圆柱模型。

具体的in文件如下：

#title: B-scan from a metal cylinder buried in a dielectric half-space
#domain: 0.240 0.210 0.002
#dx_dy_dz: 0.002 0.002 0.002
#time_window: 3e-9

#material: 6 0 1 0 half_space

#waveform: ricker 1 1.5e9 my_ricker
#hertzian_dipole: z 0.040 0.170 0 my_ricker
#rx: 0.080 0.170 0
#src_steps: 0.002 0 0
#rx_steps: 0.002 0 0

#box: 0 0 0 0.240 0.170 0.002 half_space
#cylinder: 0.120 0.080 0 0.120 0.080 0.002 0.010 pec

#geometry_view: 0 0 0 0.240 0.210 0.002 0.002 0.002 0.002 cylinder_half_space n

对应的模型如下图所示：

二、解释上面命令的意思

从上面的命令可以看出，与A-scan相比，仅是多了两行命令：

#src_steps:0.002 0 0
#rx_steps:0.002 0 0

其他的命令与解释我都在（GprMax 3.1.5 建模的in文件编写详解（2））link说明，在这里我介绍这两行命令的意思。

gprMax用#src_steps:和#rx_steps:这两个命令分别表示源和接收点位置的移动，在我们实际工作或建模数值模拟时，探地雷达的发射天线和接收天线位置不是一成不变的，而是沿着测线移动的。gprMax 3.0 提供了这个功能，在一次正演模拟中，不仅接收器可以移动，源也可以移动，这样为了更好的模拟探地雷达提供了方便。

#src_steps：和#rx_steps:这两个命令各有三个参数，分别为x,y,z方向上的移动步长。

我们也可以使用#rx_array:命令在模型中定义多个输出点。命令如下：

#rx_array:f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9

f1 f2 f3为输出体积（如输出线或矩形等）的左下（x,y,z）坐标；
f4 f5 f6为输出体积的右上（x,y,z)坐标；
f7 f8 f9是增量（x,y,z)，它定义了每个方向的输出点的数量。f7、f8或f9可以设置为零，增量设置的最小值为网格单元的长度。

三、gprMax运行结果

要运行模型来创建B-scan，必须传递一个可选参数来指定模型应运行的次数。在本例中，这是组成b扫描（轨迹）的数量，B扫描的距离为120毫米，步长为2毫米，则要进行60次a扫描。

在cmd中运行gprMax，输入命令为：

$ python -m gprMax user_models/cylinder_Bscan_2D.in -n 60

通过这个命令我们运行gprMax会得到60个输出文件，他们的文件名末尾以数字1、2、3…60表示，我们可以用命令将他们合成一个文件。命令如下：

$ python -m tools.outputfiles_merge user_models/cylinder_Bscan_2D

然后，我们就可以绘出B-scan图了，输入命令：

$ python -m tools.plot_Bscan user_models/cylinder_Bscan_2D_merged.out Ez

后续我还会发布一些高级操作，希望这篇入门级介绍对大家有所帮助，可以关注我后面的帖子。