《计算地球物理学》教学大纲.docx

计算地球物理学 一、课程说明 课程编号： 010316Z10 课程名称（中 /英文）：计算地球物理学 / computational geophysics 课程类别：专业教育课程（专业核心课） 学时/学分： 40/2.5 先修课程：计算方法、工程数学、地球物理场论、地球物理勘探原理 适用专业：地球物理学、地球探测与信息技术 教材、教学参考书： [1] 马在田 主编 计算地球物理学概论 [2] 徐世浙 著 地球物理中有限单元法 1995 1994 科学出版社 科学出版社 [3] 王家映 编著 地球物理反演理论 1998 中国地质大学出版社 [4] 李庆扬 主编 数值分析 1999 华中理工大学出版社 二、课程设置的目的意义 算地球物理学 ”是地球物理专业核心课程， 也是地球物理专业学生今后从 事科研和实践活动必备的理论和方法基础。在地球物理勘探中， “计算地球物理 学”直接使命是利用正演计算、反演计算和数据处理作为主要手段，研究将地球 物理勘探观测的波场信息转变成探测对象的结构构造和物理属性的理论和计算 方法。 通过本课程的学习， 学生不仅能掌握计算地球物理学的基本计算方法， 也 为后续进一步深造或从事科研、生产等打下良好的基础 。 三、课程的基本要求 本课程在计算方法、 工程数学、 地球物理场论、 地球物理勘探原理的基础上， 研究地球物理波场正演计算、 反演计算和数据处理方法， 并以它们作为主要手段， 研究将地球物理勘探观测的波场信息转变成探测对象的结构构造和物理属性的 理论和方法。 要求学生在本课程学习前具备计算方法、 工程数学、 地球物理场论 的基本知识， 掌握地球物理勘探的基本概念、 基本理论和一般方法， 掌握阐述大 地地质特征的基本概念和方法。 通过本课程的课堂学习， 掌握地球物理波场正演 计算、 反演计算和数据处理基本方法； 掌握地球物理勘探中观测系统设计的基本 原则和一般方法； 掌握地球物理勘探波场信息反演成像一般方法。 通过实验课程 的学习， 具备基本的数据处理与分析的能力， 初步具备观测系统设计的能力。 通 过课外研学， 了解从事科学研究的基本原则和方法， 学会如何运用所学的基础理 论知识解决本专业中的实际问题。课程的学时分配为理论教学 32 学时，实验教 学 8 学时。 第 1 页/ 共 3 页 实验地点计算机实验 实验地点 计算机实验 室 计算机实验 室 实验学时 4 4 四、教学内容、重点难点及教学设计 教学重点 计 算 地 球 物 理 学的任务，研究 内容，研究方法 及应用领域 勘 探 方 法 物 理 学 原 理 及 控 制 方程的推导，建 总 章节 教学内容 学 时 学时分配 讲课 实 (含研讨 ) 践 第一章 绪论 2 2 0 第二章 地球物理中波 场控制方程 4 4 0 立 完 整 的 边 值 问题 几 种 常 用 的 数 值方法 解 地 球 物 理 反 演 问 题 的 的 思 第三章46第四章44地球物理中波 第三章 4 6 第四章 4 4 场正演计算原 10 理与方法 地球物理中波 场反演计算原 8 理与方法 想、方法和算法 通 过 数 值 计 算 研 究 典 型 形 体 波场分布特征， 第五章 计算地球物理 学的应用 8 8 0 通 过 正 反 演 研 究 设 计 地 球 物 理 磁 勘 探 最 佳 观测系统 五、实践教学内容和基本要求 序号 实验一 实验二 实验内容 重磁异常场解析方法及最佳 观测系统设计 可控源电法勘探最佳观测系 统设计 注:任选 1 个实验 . 六、考核方式及成绩评定 教学难点 计 算 地 球 物 理 学 涉 及 的 相 关 学 科 以 及应用 教学方案 设计 PPT 讲授 物 理 学 原 理 PPT 讲授 的数学表达 数 值 方 法 的 精 度 和 计 算 PPT 讲授 效率 如 何 提 高 分 辨 率 减 少 多 PPT 讲授 解性 设 计 地 球 物 理