《地球物理反演》課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱地球物理反演(Geophysical Inversion)課程代碼081303101333課程屬性專業(yè)知識課時/學分32 / 2課程性質(zhì)必修實踐學時0責任教師 課外學時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/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科的一個重要組成部分，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題，還能夠用于解決其它領(lǐng)域（如氣象預(yù)報、經(jīng)濟預(yù)測等）的問題，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)，重點闡述方法的原理和應(yīng)用思路，并在介紹實例的基礎(chǔ)上幫助學生理解實際應(yīng)用中反問題的提取、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：本課程將在學生已經(jīng)學習的勘探方法基礎(chǔ)上傳授學生通過反演的方法求解實際問題的手段，使學生理解和加深對各種勘探方法的理解。本課程的方法可以方便地用作學生科研和畢業(yè)設(shè)計等的手段。學生還可以結(jié)合前期選修的計算機語言類課程編寫簡單的反演程序，用于求解地球物理反問題。二、課程目標本課程目標是使學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際問題的思路，能夠?qū)⒊Ｒ?guī)的地球

3、物理問題轉(zhuǎn)化為反演問題進行求解。三、學習要求學生在選修過程中需要按照開課前的教學安排簡單預(yù)習課程內(nèi)容。授課過程中，學生要按時上課并積極參與教學過程，可以隨時舉手提問，也可以將問題組織好課下提問；學生需要在討論環(huán)節(jié)積極發(fā)言，提高科技交流能力。學生在課后需要按照要求在規(guī)定時間內(nèi)完成布置的作業(yè)和課程論文。四、教學進度序號專題或主題計劃課時主要內(nèi)容概述實驗實踐內(nèi)容或課外練習等1概述21. 反演問題的一般概念2. 地球物理中的反問題3. 地球物理反演的數(shù)學物理模型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題2線性反演方法41. 線性反演的一般概念2. 線性反演問題概述3. 線性

4、反演問題求解的一般原理4. 離散線性反演問題的解法完成本章課后習題3非線性反演問題的線性化解法101. 非線性問題的線性化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題5位場勘探中的反演問題51. 位場資料反演中的幾個基本問題2. 直接法求位場反演問題3. 單一和組合模型位場反演問題4. 連續(xù)介質(zhì)參數(shù)化的線性反演問題5. 物性分界面的反演問題完成本章課后習題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題五、參考教材與主要參考書姚姚，地球物理反演基本理論與應(yīng)用方法，武漢：中國地質(zhì)大學出版社王家映，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、成績評定（一）考核方式 A ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)20%2.平時測驗成績30%3.期末考試成績50%總計100%七、學術(shù)誠信學習成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學習成果、一份報告用于不同的課程等，均屬造