基于MATLAB的Okada矩形源模型参数反演系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了地震勘探中的Okada弹性半空间位错模型反演功能。系统通过输入地表观测位移数据，采用非线性优化算法反演断层几何参数和滑动矢量。包含数据预处理、模型反演与结果可视化模块，为地震位错研究提供完整解决方案。

详 情 说 明

基于MATLAB的Okada矩形源模型参数反演系统

项目介绍

本系统实现了地震勘探领域中的Okada弹性半空间位错模型反演功能。通过输入地表观测位移数据，系统采用非线性优化算法反演断层几何参数（长度、宽度、深度、位置）和滑动矢量（走滑和倾滑分量）。系统包含数据预处理模块、正演计算引擎、反演优化模块和结果可视化组件，可为物探人员提供准确的断层参数反演解决方案。

功能特性

• 完整反演流程：集成数据预处理、正演计算、参数反演和结果可视化全流程
• 高效正演引擎：基于Okada弹性半空间矩形位错模型的精确正演计算
• 优化反演算法：采用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘反演算法
• 并行计算优化：支持位移场多核并行计算，提升大规模数据计算效率
• 全面结果输出：提供参数最优解、不确定性分析、残差分布和可视化图表

使用方法

输入数据准备

1. 观测点坐标：准备地表观测点的三维坐标矩阵（经度/纬度/高程）
2. 位移场数据：提供对应的三维位移场数据（东西/南北/垂直向位移）
3. 初始参数：设定断层初始参数估计值（中心点坐标、长度、宽度、深度、走向、倾角、滑动角）
4. 弹性参数：输入地壳介质弹性参数（泊松比、杨氏模量）

运行流程

1. 配置输入参数文件
2. 运行主程序启动反演计算
3. 查看输出的反演结果和分析报告
4. 通过可视化组件分析断层模型与位移场匹配效果

输出结果

• 断层参数最优解（位置、几何参数、滑动矢量）
• 反演结果不确定性分析矩阵
• 模拟位移场与观测位移场的残差分布
• 反演收敛过程曲线图
• 三维断层模型与地表位移场对比可视化图

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：优化工具箱、并行计算工具箱
• 硬件建议：建议4GB以上内存，多核处理器以获得最佳并行计算性能

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，实现了从数据输入到结果输出的完整反演流程。它负责协调数据预处理模块的初始参数验证和格式标准化，调用正演计算引擎进行位移场模拟，执行基于L-M算法的非线性优化反演过程，并最终生成包括参数最优解、不确定性分析和多种可视化图表在内的综合输出结果。同时，该文件还管理着并行计算资源的分配与优化，确保大规模数据计算的高效性。