MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一,它以强大的科学计算与可视化功能、简单易用、开放式可扩展环境,特别是所附带的三十多种面向不同领域的工具箱支持,使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
《MATLAB程序设计及在地球物理中的应用(教育部高等学校地矿学科教学指导委员会地质工程专业规划教材)》(作者童孝忠、柳建新)基于MATLAB 7.0版,讲解MATLAB的基础知识和核心内容。根据本课程“课时少、内容多、应用广、实践性强”的特点,在内容编排上,尽量精简非必要的部分,着重讲解MATLAB最基本的内容。
《MATLAB程序设计及在地球物理中的应用(教育部高等学校地矿学科教学指导委员会地质工程专业规划教材)》(作者童孝忠、柳建新)基于MATLAB 7.0版,详细介绍了MATLAB的基础知识、程序设计、图形处理、数值计算、符号计算、GUI设计、文件读写等内容,书后附有上机实习指导。全书共分13章:第1-8章是MATLAB基本知识的简要介绍;第9-12章分别介绍了MATLAB在重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探等地球物理勘探方法中的典型应用实例,书中的实例均经过验证。《教育部高等学校地矿学科教学指导委员会地质工程专业规划教材:MATLAB程序设计及在地球物理中的应用》的取材大多出自科研与教学实践,在内容安排上注重理论的系统性和自包容性,同时也兼顾实际应用中的各类技术问题。
《MATLAB程序设计及在地球物理中的应用(教育部高等学校地矿学科教学指导委员会地质工程专业规划教材)》可作为地球物理专业本科生的教学用书,也可作为研究生、科研和工程技术人员的参考用书。
第1章 MATLAB简介
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的发展
1.1.2 MATLAB的特点及应用领域
1.1.3 MATLAB的功能演示
1.2 MATLAB的安装和启动
1.2.1 MATLAB的安装
1.2.2 MATLAB的启动与退出
1.3 MATLAB操作界面
1.3.1 命令窗口
1.3.2 工作空间窗口
1.3.3 历史命令窗口
1.3.4 搜索路径和当前目录窗口
1.3.5 Start菜单
1.4 MATIAB帮助系统
1.4.1 帮助命令
1.4.2 帮助窗口
1.4.3 演示系统
1.4.4 远程帮助系统
第2章 MATLAB语言基础
2.1 变量及其操作
2.1.1 变量与赋值
2.1.2 变量的管理
2.2 数据类型
2.2.1 字符串型数据
2.2.2 结构型数据
2.2.3 单元型数据
2.2.4 数据的输出格式
2.3 MATLAB矩阵的表示
2.3.1 矩阵的创建
2.3.2 矩阵的拆分
2.3.3 矩阵的结构变换
2.3.4 矩阵的求值
2.4 MATLAB数据的运算
2.4.1 算术运算
2.4.2 关系运算
2.4.3 逻辑运算
第3章 MATLAB程序设计
3.1 M文件
3.1.1 M文件的分类
3.1.2 M文件的建立与打开
3.2 程序流程控制
3.2.1 顺序结构
3.2.2 选择结构
3.2.3 循环结构
3.3 函数文件
3.3.1 基本结构
3.3.2 函数调用
3.3.3 函数参数的可调性
3.3.4 函数句柄及串演算函数
3.3.5 局部变量和全局变量
3.4 程序调试
3.4.1 程序调试概述
3.4.2 MATLAB调试菜单
3.5 程序设计优化
3.5.1 查看时间运行的函数
3.5.2 循环语句的处理方法
3.5.3 大型矩阵的预先定维
3.5.4 内存优化
3.5.5 哪些情况下MATLAB不能加速
第4章 MATLAB图形绘制
4.1 二维图形绘制
4.1.1 绘制二维图形的基本函数
4.1.2 绘制图形的辅助操作
4.1.3 绘制二维图形的其他函数
4.2 三维图形绘制
4.2.1 绘制三维图形的基本函数
4.2.2 绘制三维曲面图
4.3 其他图形绘制
4.3.1 三维数据的二维图
4.3.2 维数据的三维图
4.3.3 向量场图
4.4 图形处理基本技术
4.4.1 视点处理
4.4.2 色彩处理
4.5 低层绘图操作
4.5.1 图形对象及其句柄
4.5.2 图形对象属性
4.5.3 图形对象创建
4.6 图像显示与动画制作
4.6.1 图像显示
4.6.2 动画制作
第5章 MATLAB数值计算
5.1 数据处理与多项式计算
5.1.1 数据统计与分析
5.1.2 多项式计算
5.2 数据插值和曲线拟合
5.2.1 数据插值
5.2.2 曲线拟合
5.3 数值微积分与贝塞尔函数
5.3.1 数值微分
5.3.2 数值积分
5.3.3 贝塞尔函数
5.4 离散傅里叶变换
5.4.1 离散傅里叶变换算法简述
5.4.2 离散傅里叶变换的实现
5.5 线性方程组求解
5.5.1 直接解法
5.5.2 迭代解法
5.6 稀疏矩阵
5.6.1 稀疏矩阵的建立
5.6.2 稀疏矩阵的存储
5.6.3 稀疏矩阵的应用
第6章 MATLAB符号计算
6.1 符号对象及其表达式
6.1.1 符号常量和变量
6.1.2 符号表达式
6.1.3 符号矩阵
6.2 符号算术运算
6.2.1 符号对象的加减
6.2.2 符号对象的乘除
6.3 符号微积分运算
6.3.1 符号极限
6.3.2 符号微分
6.3.3 符号积分
6.3.4 符号级数
6.4 符号积分变换
6.4.1 傅里叶变换
6.4.2 拉普拉斯变换
6.4.3 Z变换
6.5 符号方程求解
6.5.1 符号代数方程求解
6.5.2 符号常微分方程求解
6.6 符号运算扩展
6.6.1 Maple内核访问函数
6.6.2 Maple函数帮助
6.6.3 Maple库函数
第7章 MATLAB图形用户界面设计
7.1 用户菜单设计
7.1.1 用户菜单创建
7.1.2 用户菜单属性
7.2 用户控件设计
7.2.1 控件对象创建
7.2.2 用户控件类型
7.2.3 编写程序建立控件
7.2.4 对话框
7.3 鼠标操作
7.3.1 鼠标操作处理
7.3.2 对象选择规则
7.3.3 鼠标操作实例
7.4 GUI界面设计
7.4.1 GUIDE开发环境
7.4.2 可视化设计工具
7.4.3 GUI设计实例
第8章 MATLAB文件I/O操作
8.1 可读取文件格式
8.2 高级文件I/O操作
8.2.1 load/save函数
8.2.2 uigetfile/uiputfik函数
8.2.3 uiimport/importdata函数
8.2.4 textread/strread函数
8.3 低级文件I/O操作
8.3.1 文件的打开与关闭
8.3.2 文本文件的读写
8.3.3 二进制文件的读写
8.3.4 数据文件定位
第9章 MATLAB在重力勘探中的应用
9.1 重力异常正演
9.1.1 密度均匀的球体
9.1.2 密度均匀的水平圆柱体
9.1.3 铅垂台阶
9.1.4 倾斜台阶
9.2 重力异常反演
9.2.1 问题描述
9.2.2 最小二乘光滑约束反演
9.3 重力异常处理与转换
9.3.1 重力异常的叠加
9.3.2 重力异常的延拓
第10章 MATLAB在磁法勘探中的应用
10.1 磁异常正演
10.1.1 球体的磁异常
10.1.2 水平圆柱体的磁异常
lO.2 磁异常的处理与转换
10.2.1 磁异常解析延拓
10.2.2 磁异常分量间的换算
第11章 MATLAB在电法勘探中的应用
11.1 直流电测深正演计算
11.1.1 汉克尔积分
11.1.2 正演问题描述
11.2 大地电磁测深正演计算
11.2.1 解析计算方法
11.2.2 数值模拟方法
11.3 电法勘探的反演计算
11.3.1 半定量反演
11.3.2 最优化反演
11.4 电法勘探的时频分析——以EH4数据为例
11.4.1 时间序列读取
11.4.2 时频分析
第12章 MATILAB在地震勘探中的应用
12.1 地震波基础
12.1.1 地震波的传播规律
12.1.2 地震子波的特点
12.2 地震波时距曲线计算
12.2.1 水平层状介质的时距曲线
12.2.2 倾斜界面的时距曲线
12.2.3 绕射波的时距曲线
12.3 地震勘探数据处理
12.3.1 地震剖面图绘制
12.3.2 地震数据偏移成像
附录 MATLAB上机练习
参考文献