MATLAB频散曲线拟合面波反演工具

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的面波频散曲线自动反演分析，涵盖数据预处理、正演模拟、反演优化和结果可视化模块。用户可通过调整参数适配不同地质条件，快速获取地下横波速度结构剖面。

详 情 说 明

基于频散曲线拟合的面波反演示例项目

项目介绍

本项目实现了面波频散曲线的自动反演分析，通过优化算法拟合观测频散曲线与理论模型曲线，从而获得地下横波速度结构。该项目包含数据预处理、正演模拟、反演优化和结果可视化四个核心模块，支持用户通过参数调整进行不同地质条件下的面波反演实验。

功能特性

• 完整的反演工作流程：集成了从数据输入、正演计算到反演优化的完整处理链
• 高效的优化算法：采用Levemberg-Marquardt非线性优化算法，保证反演过程的稳定性和收敛性
• 灵活的模型参数化：基于层状介质模型，支持自定义地层结构和初始参数
• 丰富的可视化输出：提供频散曲线拟合对比、速度剖面展示及收敛过程分析
• 可配置的反演参数：通过配置文件控制迭代次数、收敛容差、正则化参数等关键参数

使用方法

1. 准备输入数据

- 观测频散曲线数据文件（.txt格式）：包含频率-相速度/群速度观测值 - 初始模型参数文件（.mat格式）：包含地层厚度、横波速度初始估计值 - 反演控制参数配置文件：设置迭代次数、收敛容差等参数

1. 运行反演程序

- 执行主程序启动反演流程 - 程序自动完成数据预处理、正演模拟和反演优化

1. 获取输出结果

- 反演后的横波速度剖面（二维矩阵） - 拟合度分析报告（相关系数、均方根误差等指标） - 频散曲线拟合对比图 - 速度模型收敛过程动画（可选）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 需要安装Optimization Toolbox优化工具箱
• 建议内存4GB以上，用于处理大型数据集

文件说明

主程序文件作为项目的核心控制单元，协调整个反演流程的执行。主要承担以下功能：读取观测数据和初始模型参数，配置反演控制参数，调用频散曲线正演计算模块，执行基于Levemberg-Marquardt算法的非线性优化反演，监控反演收敛状态，生成最终的速度剖面结果，并输出拟合分析报告和可视化图表。该文件实现了从数据输入到结果输出的完整反演链路集成。