MATLAB有限差分法的地震波正演模拟系统

资 源 简 介

基于MATLAB实现的地震波传播正演模拟程序，采用有限差分法求解波动方程，支持自定义地质参数和雷克子波震源，输出动态波场可视化结果。

详 情 说 明

基于有限差分法的地震波动方程正演模拟系统

项目介绍

本项目实现了一个地震波传播过程的正演模拟系统，基于经典的标量波动方程和雷克子波震源模型，采用有限差分法进行高精度离散化求解。程序能够模拟地震波在地质模型中的传播过程，适用于地震学研究和工程勘探领域。

功能特性

• 高精度模拟：使用时域二阶、空域二阶的有限差分格式离散标量波动方程
• 灵活震源设置：支持雷克子波震源模型，可自定义主频、时间延迟和震源位置
• 高效边界处理：集成完全匹配层（PML）边界条件，有效抑制边界反射
• 多维度可视化：提供波场快照动态显示、地震记录输出和能量分布云图
• 参数自定义：支持用户自定义地质模型参数、震源参数和模拟参数

使用方法

1. 准备输入文件：配置地质模型参数（速度场、密度场）、震源参数和观测系统
2. 运行主程序：执行主程序开始正演模拟计算
3. 查看结果：程序将生成波场传播的动态图像、地震记录和校验报告

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• 支持矩阵运算和图像处理工具箱
• 推荐内存：8GB以上
• 操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序实现了以下核心功能：读取用户定义的模型参数与模拟配置，构建有限差分计算网格；初始化震源函数和边界条件；通过时间迭代求解波动方程，在每个时间步长内更新波场值；实时可视化波场传播过程并记录检波点数据；最终输出波场快照、地震记录及模拟参数校验报告。