《計(jì)算地球物理原理》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱(chēng)計(jì)算地球物理原理課程代碼081302251307課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)選修實(shí)踐學(xué)時(shí)4責(zé)任教師 課外學(xué)時(shí)32課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專(zhuān)業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：主要內(nèi)容：計(jì)算地球物理的研究?jī)?nèi)容、 特點(diǎn)和研究方法1）常微分方程的數(shù)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(wèn)題的一般原理；波場(chǎng)數(shù)值模擬方法；正演模擬的應(yīng)用3）層析成像基本概念和方法；廣義反演方法；成像問(wèn)題中病態(tài)線性方程組的解法有限差分法地震偏移成像。2.設(shè)計(jì)思路：

2、本課程以地球物理中有關(guān)科學(xué)計(jì)算問(wèn)題的基本原理為主線，結(jié)合地震、測(cè)井及海洋探測(cè)技術(shù)，使同學(xué)們將掌握地球物理正反演理論知識(shí)及時(shí)應(yīng)用到實(shí)際地球物理勘探中，并將遇到的實(shí)際情況反饋到理論計(jì)算中，循環(huán)往復(fù)，讓同學(xué)們掌握地球物理中的各種計(jì)算方法和技能。3. 課程與其他課程的關(guān)系學(xué)生應(yīng)具備數(shù)理方程、線性代數(shù)及物探專(zhuān)業(yè)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。先修課程 ： 計(jì)算方法、高等數(shù)學(xué)、數(shù)理方程、積分變換、地震波動(dòng)力學(xué)、地震勘探原理。二、課程目標(biāo)本課程是勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)選修課，通過(guò)教學(xué)，使學(xué)生了解地球物理中有關(guān)科學(xué)計(jì)算問(wèn)題的基本原理，掌握偏微分方程有關(guān)數(shù)值解法，掌握地震波波動(dòng)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(jì)算的一般方法，通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生的地球物理專(zhuān)業(yè)理論水平有一定明顯提高，科學(xué)計(jì)算能力得到加強(qiáng)，為進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)要求要達(dá)到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須： （1）按時(shí)上課,上課認(rèn)真聽(tīng)講，積極參與課堂討論、作業(yè)典型案例分析。本課程將包含較多的課下作業(yè)、討論、小組作業(yè)展示等課堂活動(dòng)。 （2）保質(zhì)保量的按時(shí)完成課下作業(yè)。只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題課時(shí)主要內(nèi)容概述1. 緒論計(jì)算地球物理的研究?jī)?nèi)容、 特點(diǎn)和研究方法簡(jiǎn)介2介紹地球物理勘探領(lǐng)域各種主要的計(jì)算方法 2. 微分方程的數(shù)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(dòng)方程數(shù)值模擬正演問(wèn)題的一般原理2介紹地震波方程正演問(wèn)題波場(chǎng)數(shù)值模擬方法2介紹地震波方程正演計(jì)算的數(shù)值模擬方法正演模擬的應(yīng)用2介紹地震波方程數(shù)值模擬方法應(yīng)用4.地震層析成像關(guān)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(shù)重構(gòu)、截?cái)郠R分解法、正交分解最小二乘法、截?cái)嗥娈愔捣纸夥?、散射層析成像法等。成像?wèn)題中病態(tài)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(jì)評(píng)價(jià)5.算例分析地球物理反演實(shí)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(shí)偏移7.算例分析地球物理反演實(shí)例2總結(jié)復(fù)習(xí)考試2五、參考教材與主要參考書(shū) 1 馬在田編，計(jì)算地球物理概論，科學(xué)出版社，1998年7月第一版六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式 A.閉卷考試 ：A.閉卷考試 B.開(kāi)卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系： 成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1.課堂討論及平常表現(xiàn)15%2.平時(shí)作業(yè)成績(jī)15%3.考試成績(jī)70%總計(jì)100%七、學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學(xué)習(xí)