5.计算地球物理原理.docxVIP

-1 - -1 - 一 一 1 一 中国海洋大学本科生课程大纲 课程名称 计算地球物理原理 Computational Geophysics 课程代码 课程属性 专业知识 课时/学分 32/2 课程性质 选修 实践学时 0 责任教师 孟凡顺，王恩江 课外学时 12 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 课程介绍 课程描述(中英文)： 计算地球物理原理是地球信息科学与技术专业和勘查技术与工程专业选修课，将 介绍：(1)椭圆型方程、抛物线型方程及双曲线方程等微分方程的差分解法；(2)正演 问题的一般原理及应用，并以波场模拟为例介绍地震波动方程正演讣算的数值方法； (3)介绍层析成像基本概念和方法，反演中病态线性方程组的解法及广义反演；(4) 最后介绍有限差分法地震偏移成像及地球物理反演若干应用实例，强化对理论知识的 理解。通过本课程学习，要求学生了解地球物理中有关科学计算问题的基本原理，掌 握微分方程有关数值解法，了解地球物理反演计算的一般方法，为后续学习打好基础。 This course is an optional class for the majors of exploration technology and engineering, and Earth information science and technology. It will cover the following contents: (1) The finite-difference methods for solving the elliptic, parabolic and hyperbolic equations?(2) The main principles and applications of the fonvard modeling problem, the introduction of the numerical simulation method for seismic wave equation. (3) Basic concept and method of tomographic imaging, solutions of ill-posed linear equations in inversion, and also the generalized inversio n. (4) Finally, some examples of finite-difference seismic migration and geophysical inversion are introduced to enhance the understanding of the courses? Students are required to understand the basic principles of scientific calculations in geophysics, the numerical solutions of differential equations, and the methods of geophysical inversion, so as to lay a good foundation for the subsequent study. 设计思路： 本课程以地球物理中有关科学计算问题的基本原理为主线，结合地震、测井及海 洋探测技术，使同学们掌握地球物理正、反演理论知识及时应用到实际地球物理勘探 中，并将遇到的实际情况反馈到理论计算中，循环往复，让同学们掌握地球物理中的 各种讣算方法和技能。涉及的内容主要有：椭圆型方程、抛物线型方程及双曲线方程 的差分解法；波场正演模拟方法及应用：层析成像基本概念和方法以及广义反演等内 容。具体讲授时，采用PPT为主，板书讲授为辅的教学方式。大部分简单推导过程通 过PPT展示，对关键知识点的讲解通过板书的形式展开。同时结合动画对模拟地震波 传播过程进行仿真，提升教学效果。 课程与其他课程的关系： 本课程的先修课程是线性代数、计算方法、数学物理方法与位场理论，可为地球 信息科学与技术专业的地球信息技术海陆综合实习、勘查技术与工程专业的后续地震 勘探原理、地球物理前沿知识讲座等课程的学习储备知识。学生应具备数理方程、线 性代数及物探专业的一些基础知识。 二、课程目标 （-）专业教育目标 本课程是地球信息科学与技术专业和勘查技术与工程专业选修课，通过教学，学 生了解地球物理中有关科学计算问题的基本原理，掌握偏微分方程有关数值解法，掌 握地震波动方程正演模拟的原理和方法，了解地球物理反演（包括层析成像和偏移成 像）计算的一般方法，通过