基于MATLAB的地震记录合成与波形分析工具

资 源 简 介

该项目提供完整的地震记录合成功能，支持多层介质模型定义与震源时间函数生成，适用于地震波形模拟与分析。通过MATLAB实现高效计算与可视化，便于地球物理研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的地震记录合成与波形分析工具

项目介绍

本项目实现了一个完整的地震记录合成系统，能够根据地下介质模型和震源参数生成模拟地震波形。系统采用波动方程数值求解方法，模拟地震波在各种介质条件下的传播过程，为地震学研究、工程勘探和教学演示提供可靠的数值模拟工具。

功能特性

• 多层介质建模：支持自定义层速度、层厚度和密度参数的速度结构定义
• 震源模拟：实现雷克子波等常用震源时间函数的生成与配置
• 波场传播模拟：采用有限差分法或伪谱法进行波动方程数值求解
• 可视化分析：提供地震记录、波场快照、道集显示等多种可视化工具
• 信号处理：包含噪声模拟、滤波处理和频谱分析功能
• 参数分析：支持模拟参数敏感性分析与结果对比

使用方法

基本操作流程

1. 设置模型参数：定义速度模型的分层结构和物性参数
2. 配置震源特性：设定震源位置、主频、震级等参数
3. 布置接收器阵列：指定接收点的空间坐标分布
4. 运行模拟计算：执行波动方程数值求解过程
5. 查看分析结果：可视化合成记录并进行波形分析

参数配置示例

% 速度模型参数 velocity_model = [2000, 3000, 4000]; % 各层速度(m/s) layer_thickness = [100, 200, inf]; % 层厚度(m) density = [2.0, 2.5, 2.8]; % 密度(g/cm³)

% 震源参数 source_position = [0, 0, 50]; % 震源坐标(m) source_frequency = 20; % 主频(Hz) source_magnitude = 3.0; % 震级

% 接收器设置 receiver_locations = linspace(100, 1000, 50); % 接收点阵列

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Image Processing Toolbox
• 内存建议：8GB RAM以上（针对大规模模型）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成，包括速度模型构建、震源函数生成、波动方程求解算法执行、波场传播过程模拟、地震记录合成输出以及结果可视化分析。该文件通过协调各功能模块的工作流程，为用户提供完整的模拟计算体验，同时支持参数配置灵活调整和多种输出格式生成。