本项目旨在构建一个基于MATLAB的完整计算平台,用于一维标量波动方程的数值正演与参数反演。项目首先利用高阶有限差分法(Finite Difference Method)实现波动方程的正演模拟,能够精确计算波在非均匀介质中的传播过程并生成合成地震记录。核心反演模块基于全波形反演(FWI)理论或最小二乘优化框架,通过构建目标函数(观测数据与计算数据的L2范数误差),利用伴随状态法高效计算梯度,并采用共轭梯度法或L-BFGS等优化算法迭代更新介质波速参数,从而从边界观测数据中重构内部介质的速度分布。此外,项目包含丰富的数据可视化功能,能够动态展示波场传播快照、实时绘制反演过程中模型参数的收敛轨迹、显示目标函数残差下降曲线,并提供观测波形与反演波形的拟合对比图,以直观评估反演效果和精度。