MATLAB实现Lamb问题垂向点源解析解计算与波场合成系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了半无限弹性介质中Lamb问题的垂向点源解析解计算，可精确模拟地震波场响应。系统支持参数化配置，能够生成直达波、反射波及表面波的完整波场解，适用于地震波传播研究与合成模拟。

详 情 说 明

基于MATLAB的Lamb问题垂向点源解析解计算与合成模拟系统

项目介绍

本项目实现了Lamb问题的垂向点源解析解计算，主要用于地震波传播的合成模拟。系统能够精确计算半无限弹性介质中由垂直点源激发的地震波场响应，包括直达波、反射波和表面波的完整波场解。通过参数化配置，可模拟不同介质属性（密度、波速）和源参数（深度、频率）条件下的波场特征，为地震勘探和地震学研究提供可靠的合成数据。

功能特性

• 精确解析解算法：基于弹性波动力学理论，实现Lamb问题的完整解析解计算
• 多波型模拟：能够模拟直达波、反射波、转换波和Rayleigh面波等各类波型
• 灵活的震源设置：支持δ函数、Ricker子波等多种震源时间函数
• 自适应数值积分：采用优化后的自适应积分方法，确保计算精度和效率
• 全面的可视化分析：提供波场快照、地震记录剖面、频谱分析等多种可视化手段
• 标准数据输出：支持SEGY格式地震数据输出，便于与其他地震软件交互

使用方法

基本配置

1. 设置介质参数：密度(ρ)、纵波速度(Vp)、横波速度(Vs)
2. 定义震源参数：震源深度(h)、震源类型、主频率(f0)
3. 配置观测参数：接收点坐标(x,y,z)、时间采样(Δt)、记录时长(T)
4. 设定计算参数：积分路径选择、精度控制参数

运行流程

1. 修改参数配置文件或直接在界面输入参数
2. 运行主程序启动计算过程
3. 查看实时计算进度和结果预览
4. 生成波场数据和可视化结果
5. 导出SEGY格式数据文件

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Image Processing Toolbox
• 内存要求：至少8GB RAM（推荐16GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括参数输入验证、计算流程调度、波场求解核心算法执行、结果可视化生成以及数据输出管理。该文件整合了介质参数处理、震源特性定义、观测系统配置功能，通过调用数值积分优化模块完成波场响应计算，并协调各分量波型的特征提取与分析，最终生成完整的合成地震记录和相应的图形化展示结果。