摘要：从Maxwell方程组出发，推导了探地雷达（GPR）有限元波动方程．阐述了透射边界条件和Sarma边界条件的原理，推导了这两种边界条件的理论公式；通过在衰减层内加入过渡带优化了Sarma边界条件的加载方法，压制了介质区和衰减层交界面处的人为反射．考虑到透射边界条件与Sarma边界条件不同的理论机制，提出了一种结合透射边界条件和Sarma边界条件的混合边界条件，它利用Sarma边界条件对到达边界区域的GPR波能量衰减功能和透射边界对GPR波能量的透射功能，使GPR波经过Sarma边界条件的衰减吸收后，再通过透射边界条件将剩余能量透射出去，集成了二者的优势．并以二维均匀模型中的中心脉冲激励源方式为例，通过Matlab程序实现，以GPR的全波场快照的直观方式，对比了有、无边界条件及不同边界条件对人工截断边界的处理效果，说明了该混合边界条件对到达截断边界处的GPR波的处理优于单一边界条件．最后，以基于混合边界条件的有限单元法对两个典型的GPR地电模型进行了正演模拟，指导了GPR数据处理与工程实践．

关键词：探地雷达 有限单元法 混合边界条件 sarma边界条件 正演模拟 

单位：中南大学地球科学与信息物理学院 长沙410083 有色金属成矿预测教育部重点实验室 长沙410083 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室 长沙410083