matlab代码实现地震模型正演

以下是一个简单的MATLAB代码，用于实现地震模型的正演：

% 地震模型参数
nx = 100; % 模型水平方向网格数
nz = 50; % 模型垂直方向网格数
dx = 10; % 水平方向网格间距（米）
dz = 10; % 垂直方向网格间距（米）
vp = 2000 * ones(nz, nx); % P波速度模型（米/秒）
vs = 1000 * ones(nz, nx); % S波速度模型（米/秒）
rho = 2000 * ones(nz, nx); % 密度模型（千克/立方米）
dt = 0.001; % 时间步长（秒）
nt = 1000; % 总时间步数

% 初始化波场和源函数
u = zeros(nz, nx); % 波场
v = zeros(nz, nx); % 波场的时间导数
src = zeros(1, nt); % Ricker源函数
f0 = 10; % Ricker波形的主频（赫兹）
t = (0:nt-1) * dt; % 时间序列
src(1) = (1 - 2 * (pi * f0 * (t(1) - 1/f0))^2) * exp(-(pi * f0 * (t(1) - 1/f0))^2); % 初始时刻的源函数值

% 正演循环
for it = 1:nt
    % 更新波场
    for iz = 2:nz-1
        for ix = 2:nx-1
            u(iz, ix) = u(iz, ix) + dt * v(iz, ix);
            v(iz, ix) = v(iz, ix) + dt * ((vp(iz, ix)^2 * (u(iz+1, ix) - 2*u(iz, ix) + u(iz-1, ix)) / dz^2) + ...
                                          (vp(iz, ix)^2 * (u(iz, ix+1) - 2*u(iz, ix) + u(iz, ix-1)) / dx^2) - ...
                                          (rho(iz, ix) * vs(iz, ix)^2 * (u(iz, ix+1) - u(iz, ix-1)) / (2 * dx)));
        end
    end
    
    % 添加源函数
    u(nz/2, nx/2) = u(nz/2, nx/2) + src(it);
    
    % 可视化波场
    imagesc(u);
    colormap(gray);
    title(sprintf('Time Step: %d', it));
    colorbar;
    drawnow;
end

该代码使用了有限差分方法进行地震波传播的数值模拟。在模拟中，使用了P波速度模型、S波速度模型和密度模型来描述地下介质的物理特性。通过迭代时间步长，更新波场的数值解，并添加源函数来模拟地震波的正演过程。最后，通过可视化波场来观察波的传播情况。

需要注意的是，该代码只是一个简化的示例，实际应用中可能需要更复杂的模型和更精细的参数设置。此外，还可以根据需要添加更多的功能，如记录波场快照、计算地震记录等。