《地球物理反演》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱(chēng)地球物理反演(Geophysical Inversion)課程代碼081303101333課程屬性專(zhuān)業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分32 / 2課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)0責(zé)任教師 課外學(xué)時(shí)0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、選修課程介紹1.課程描述： 地球物理反演是地球物理學(xué)科的一個(gè)重要組成部分，地球物理反演的思路和方法不僅可以用于解決固體地球問(wèn)題，還能夠用于解決其它領(lǐng)域（如氣象預(yù)報(bào)、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)等）的問(wèn)題，具有廣泛適用性。本課程將介紹地球物理反演的基本概念、原理和應(yīng)用方法基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)思路： 本課程將以介紹地球物理反演理論

2、的基本概念為基礎(chǔ)，重點(diǎn)闡述方法的原理和應(yīng)用思路，并在介紹實(shí)例的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生理解實(shí)際應(yīng)用中反問(wèn)題的提取、分析和求解的思路。課程內(nèi)容涉及地球物理反演基本理論、位場(chǎng)反演基礎(chǔ)、地震反演基礎(chǔ)等主要方面。3. 課程與其他課程的關(guān)系：本課程將在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的勘探方法基礎(chǔ)上傳授學(xué)生通過(guò)反演的方法求解實(shí)際問(wèn)題的手段，使學(xué)生理解和加深對(duì)各種勘探方法的理解。本課程的方法可以方便地用作學(xué)生科研和畢業(yè)設(shè)計(jì)等的手段。學(xué)生還可以結(jié)合前期選修的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類(lèi)課程編寫(xiě)簡(jiǎn)單的反演程序，用于求解地球物理反問(wèn)題。二、課程目標(biāo)本課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握地球物理反演的基本概念，理解地球物理反演的基本方法和處理實(shí)際問(wèn)題的思路，能夠?qū)⒊Ｒ?guī)的地球

3、物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為反演問(wèn)題進(jìn)行求解。三、學(xué)習(xí)要求學(xué)生在選修過(guò)程中需要按照開(kāi)課前的教學(xué)安排簡(jiǎn)單預(yù)習(xí)課程內(nèi)容。授課過(guò)程中，學(xué)生要按時(shí)上課并積極參與教學(xué)過(guò)程，可以隨時(shí)舉手提問(wèn)，也可以將問(wèn)題組織好課下提問(wèn)；學(xué)生需要在討論環(huán)節(jié)積極發(fā)言，提高科技交流能力。學(xué)生在課后需要按照要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成布置的作業(yè)和課程論文。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)專(zhuān)題或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容或課外練習(xí)等1概述21. 反演問(wèn)題的一般概念2. 地球物理中的反問(wèn)題3. 地球物理反演的數(shù)學(xué)物理模型4. 地球物理反演的非唯一性5. 不穩(wěn)定性和正則化概念完成本章課后習(xí)題2線性反演方法41. 線性反演的一般概念2. 線性反演問(wèn)題概述3. 線性

4、反演問(wèn)題求解的一般原理4. 離散線性反演問(wèn)題的解法完成本章課后習(xí)題3非線性反演問(wèn)題的線性化解法101. 非線性問(wèn)題的線性化2. 梯度法3. 牛頓法4. 共軛梯法5. 變尺變法6. 廣義逆算法7. 阻尼最小二乘法完成本章課后習(xí)題4完全非線性反演初步61. 線性化反演方法求解非線性反演問(wèn)題的困難2. 傳統(tǒng)完全非線性反演方法3. 模擬退火法4. 遺傳算法完成本章課后習(xí)題5位場(chǎng)勘探中的反演問(wèn)題51. 位場(chǎng)資料反演中的幾個(gè)基本問(wèn)題2. 直接法求位場(chǎng)反演問(wèn)題3. 單一和組合模型位場(chǎng)反演問(wèn)題4. 連續(xù)介質(zhì)參數(shù)化的線性反演問(wèn)題5. 物性分界面的反演問(wèn)題完成本章課后習(xí)題6地震勘探中的反演方法51. 地震資料反濾

5、波處理2. 地震層析成像基礎(chǔ)3. 波阻抗反演完成本章課后習(xí)題五、參考教材與主要參考書(shū)姚姚，地球物理反演基本理論與應(yīng)用方法，武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社王家映，地球物理反演理論（第2版），北京：高等教育出版社Menke, W. (2012). Geophysical Data Analysis: Discrete Inverse Theory. Academic Press.六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式 A ：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.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)20%2.平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)30%3.期末考試成績(jī)50%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)成果、一份報(bào)告用于不同的課程等，均屬造