基于MATLAB的地震波正演模拟与可视化教学程序

资 源 简 介

该项目使用MATLAB实现地震波在地下介质中的传播模拟，支持自定义地质模型参数和简化波动方程计算，并集成可视化功能，适用于地球物理教学与基础研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的地震波正演模拟与可视化教学程序

项目介绍

本项目是一个用于地震波传播模拟与可视化教学的MATLAB程序。通过实现简化的波动方程数值求解，直观展示地震波在不同地质模型中的传播特性。程序采用清晰易懂的代码结构，配合图形界面和动态可视化功能，适合地球物理学、地震学等相关专业的教学演示和基础研究。

功能特性

• 地质模型参数化设置：支持自定义速度模型、密度模型等介质参数
• 多种震源类型：提供雷克子波、脉冲波等典型震源模拟
• 波场演化模拟：基于2D声波方程的有限差分法数值求解
• 多维度可视化：实时显示波场快照、地震记录和传播动画
• 教学友好设计：包含详细注释和参数调试界面，便于理解波传播机理
• 结果导出功能：支持波场动画（GIF/MP4）和地震数据（MAT格式）导出

使用方法

1. 启动程序：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 模型设置：在参数界面中输入速度模型矩阵、网格尺寸等地质参数
3. 震源配置：设置震源位置、类型（雷克子波/脉冲波）、主频和振幅
4. 模拟参数：定义时间步长(dt)和总模拟时长
5. 运行模拟：点击运行按钮开始波场计算，实时观察传播过程
6. 结果分析：查看波场快照序列、地震记录图，并可导出动画和数据文件

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持OpenGL的图形显卡
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox（用于GIF导出）

文件说明

主程序文件构建了完整的图形用户界面，集成了地质模型参数输入、波动方程求解计算引擎、实时可视化显示和结果导出等核心功能。该文件通过回调函数机制实现了用户交互控制，能够动态响应参数修改并即时更新模拟结果展示。程序内部采用模块化设计，将模型初始化、有限差分计算、波场绘图等功能封装为独立子函数，保证了代码的可读性和可维护性。