1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱計算地球物理原理課程代碼081302251307課程屬性學科基礎課時/學分32/2課程性質選修實踐學時4責任教師 課外學時32課程屬性：公共基礎/通識教育/學科基礎/專業知識/工作技能，課程性質：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：主要內容：計算地球物理的研究內容、 特點和研究方法1）常微分方程的數值解法； 橢圓型方程的差分解法；拋物線型方程的差分解法；雙曲線方程的差分解法；2）正演問題的一般原理；波場數值模擬方法；正演模擬的應用3）層析成像基本概念和方法；廣義反演方法；成像問題中病態線性方程組的解法有限差分法地震偏移成像。2.設計思路：

2、本課程以地球物理中有關科學計算問題的基本原理為主線，結合地震、測井及海洋探測技術，使同學們將掌握地球物理正反演理論知識及時應用到實際地球物理勘探中，并將遇到的實際情況反饋到理論計算中，循環往復，讓同學們掌握地球物理中的各種計算方法和技能。3. 課程與其他課程的關系學生應具備數理方程、線性代數及物探專業的一些基礎知識。先修課程 ： 計算方法、高等數學、數理方程、積分變換、地震波動力學、地震勘探原理。二、課程目標本課程是勘查技術與工程專業選修課，通過教學，使學生了解地球物理中有關科學計算問題的基本原理，掌握偏微分方程有關數值解法，掌握地震波波動方程正演模擬的原理和方法，了解地球物理反演（包括層析成

3、像和偏移成像）計算的一般方法，通過學習本課程，使學生的地球物理專業理論水平有一定明顯提高，科學計算能力得到加強，為進一步深造打下堅實基礎。三、學習要求要達到以上學習任務，學生必須： （1）按時上課,上課認真聽講，積極參與課堂討論、作業典型案例分析。本課程將包含較多的課下作業、討論、小組作業展示等課堂活動。 （2）保質保量的按時完成課下作業。只有在作業中才能夠不斷掌握所學習的內容。 四、教學內容內容順序主題課時主要內容概述1. 緒論計算地球物理的研究內容、 特點和研究方法簡介2介紹地球物理勘探領域各種主要的計算方法 2. 微分方程的數值解法橢圓型方程的差分解法2介紹橢圓型方程差商代替微商的方法，

4、及誤差分析拋物線型方程的差分解法2介紹拋物線型方程差商代替微商的方法，及誤差分析雙曲線方程的差分解法2介紹雙曲線方程差商代替微商的方法，及誤差分析3. 地震波動方程數值模擬正演問題的一般原理2介紹地震波方程正演問題波場數值模擬方法2介紹地震波方程正演計算的數值模擬方法正演模擬的應用2介紹地震波方程數值模擬方法應用4.地震層析成像關于層析成像基本概念和方法2具體算法也有多種，例如代數重構、截斷QR分解法、正交分解最小二乘法、截斷奇異值分解法、散射層析成像法等。成像問題中病態線性方程組的解法2超定、欠定和混定線性方程組的求解方法。廣義反演方法4廣義逆求解方法，及解估計評價5.算例分析地球物理反演實例26.地震偏移成像有限差分法地震偏移成像4包括混疊震源和最小二乘成像、衰減和彈性波成像、逆時偏移7.算例分析地球物理反演實例2總結復習考試2五、參考教材與主要參考書 1 馬在田編，計算地球物理概論，科學出版社，1998年7月第一版六、成績評定（一）考核方式 A.閉卷考試 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課堂討論及平常表現15%2.平時作業成績15%3.考試成績70%總計100%七、學術誠信學習成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學習