MATLAB程序设计及在地球物理中的应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB简介 1

1.1 MATLAB概述 1

1.1.1 MATLAB的发展 1

1.1.2 MATLAB的特点及应用领域 2

1.1.3 MATLAB的功能演示 3

1.2 MATLAB的安装和启动 5

1.2.1 MATLAB的安装 5

1.2.2 MATLAB的启动与退出 6

1.3 MATLAB操作界面 7

1.3.1 命令窗口 7

1.3.2 工作空间窗口 8

1.3.3 历史命令窗口 8

1.3.4 搜索路径和当前目录窗口 9

1.3.5 Start菜单 11

1.4 MATLAB帮助系统 12

1.4.1 帮助命令 12

1.4.2 帮助窗口 13

1.4.3 演示系统 13

1.4.4 远程帮助系统 14

第2章 MATLAB语言基础 15

2.1 变量及其操作 15

2.1.1 变量与赋值 15

2.1.2 变量的管理 16

2.2 数据类型 17

2.2.1 字符串型数据 17

2.2.2 结构型数据 19

2.2.3 单元型数据 20

2.2.4 数据的输出格式 21

2.3 MATLAB矩阵的表示 22

2.3.1 矩阵的创建 22

2.3.2 矩阵的拆分 24

2.3.3 矩阵的结构变换 25

2.3.4 矩阵的求值 28

2.4 MATLAB数据的运算 32

2.4.1 算术运算 32

2.4.2 关系运算 35

2.4.3 逻辑运算 35

第3章 MATLAB程序设计 37

3.1 M文件 37

3.1.1 M文件的分类 37

3.1.2 M文件的建立与打开 38

3.2 程序流程控制 39

3.2.1 顺序结构 39

3.2.2 选择结构 40

3.2.3 循环结构 43

3.3 函数文件 47

3.3.1 基本结构 47

3.3.2 函数调用 48

3.3.3 函数参数的可调性 50

3.3.4 函数句柄及串演算函数 50

3.3.5 局部变量和全局变量 52

3.4 程序调试 53

3.4.1 程序调试概述 53

3.4.2 MATLAB调试菜单 53

3.5 程序设计优化 56

3.5.1 查看时间运行的函数 56

3.5.2 循环语句的处理方法 56

3.5.3 大型矩阵的预先定维 58

3.5.4 内存优化 59

3.5.5 哪些情况下MATLAB不能加速 60

第4章 MATLAB图形绘制 61

4.1 二维图形绘制 61

4.1.1 绘制二维图形的基本函数 61

4.1.2 绘制图形的辅助操作 63

4.1.3 绘制二维图形的其他函数 68

4.2 三维图形绘制 72

4.2.1 绘制三维图形的基本函数 72

4.2.2 绘制三维曲面图 73

4.3 其他图形绘制 78

4.3.1 三维数据的二维图 78

4.3.2 四维数据的三维图 80

4.3.3 向量场图 81

4.4 图形处理基本技术 83

4.4.1 视点处理 83

4.4.2 色彩处理 84

4.5 低层绘图操作 87

4.5.1 图形对象及其句柄 87

4.5.2 图形对象属性 88

4.5.3 图形对象创建 90

4.6 图像显示与动画制作 102

4.6.1 图像显示 102

4.6.2 动画制作 103

第5章 MATLAB数值计算 106

5.1 数据处理与多项式计算 106

5.1.1 数据统计与分析 106

5.1.2 多项式计算 113

5.2 数据插值和曲线拟合 116

5.2.1 数据插值 116

5.2.2 曲线拟合 120

5.3 数值微积分与贝塞尔函数 122

5.3.1 数值微分 122

5.3.2 数值积分 124

5.3.3 贝塞尔函数 126

5.4 离散傅里叶变换 127

5.4.1 离散傅里叶变换算法简述 128

5.4.2 离散傅里叶变换的实现 128

5.5 线性方程组求解 130

5.5.1 直接解法 130

5.5.2 迭代解法 133

5.6 稀疏矩阵 136

5.6.1 稀疏矩阵的建立 136

5.6.2 稀疏矩阵的存储 139

5.6.3 稀疏矩阵的应用 139

第6章 MATLAB符号计算 141

6.1 符号对象及其表达式 141

6.1.1 符号常量和变量 141

6.1.2 符号表达式 143

6.1.3 符号矩阵 144

6.2 符号算术运算 146

6.2.1 符号对象的加减 146

6.2.2 符号对象的乘除 146

6.3 符号微积分运算 148

6.3.1 符号极限 148

6.3.2 符号微分 149

6.3.3 符号积分 150

6.3.4 符号级数 151

6.4 符号积分变换 153

6.4.1 傅里叶变换 153

6.4.2 拉普拉斯变换 155

6.4.3 Z变换 156

6.5 符号方程求解 158

6.5.1 符号代数方程求解 158

6.5.2 符号常微分方程求解 159

6.6 符号运算扩展 160

6.6.1 Maple内核访问函数 160

6.6.2 Maple函数帮助 161

6.6.3 Maple库函数 162

第7章 MATLAB图形用户界面设计 165

7.1 用户菜单设计 165

7.1.1 用户菜单创建 165

7.1.2 用户菜单属性 166

7.2 用户控件设计 168

7.2.1 控件对象创建 168

7.2.2 用户控件类型 170

7.2.3 编写程序建立控件 171

7.2.4 对话框 176

7.3 鼠标操作 177

7.3.1 鼠标操作处理 177

7.3.2 对象选择规则 179

7.3.3 鼠标操作实例 179

7.4 GUI界面设计 180

7.4.1 GUIDE开发环境 181

7.4.2 可视化设计工具 182

7.4.3 GUI设计实例 185

第8章 MATLAB文件I/O操作 194

8.1 可读取文件格式 194

8.2 高级文件I/O操作 194

8.2.1 load/save函数 194

8.2.2 uigetfile/uiputfile函数 196

8.2.3 uiimport/importdata函数 197

8.2.4 textread/strread函数 198

8.3 低级文件I/O操作 199

8.3.1 文件的打开与关闭 199

8.3.2 文本文件的读写 200

8.3.3 二进制文件的读写 203

8.3.4 数据文件定位 204

第9章 MATLAB在重力勘探中的应用 206

9.1 重力异常正演 206

9.1.1 密度均匀的球体 206

9.1.2 密度均匀的水平圆柱体 208

9.1.3 铅垂台阶 210

9.1.4 倾斜台阶 212

9.2 重力异常反演 214

9.2.1 问题描述 214

9.2.2 最小二乘光滑约束反演 216

9.3 重力异常处理与转换 219

9.3.1 重力异常的叠加 219

9.3.2 重力异常的延拓 222

第10章 MATLAB在磁法勘探中的应用 225

10.1 磁异常正演 225

10.1.1 球体的磁异常 225

10.1.2 水平圆柱体的磁异常 228

10.2 磁异常的处理与转换 231

10.2.1 磁异常解析延拓 231

10.2.2 磁异常分量间的换算 239

第11章 MATLAB在电法勘探中的应用 243

11.1 直流电测深正演计算 243

11.1.1 汉克尔积分 243

11.1.2 正演问题描述 245

11.2 大地电磁测深正演计算 246

11.2.1 解析计算方法 247

11.2.2 数值模拟方法 249

11.3 电法勘探的反演计算 251

11.3.1 半定量反演 251

11.3.2 最优化反演 253

11.4 电法勘探的时频分析——以EH4数据为例 257

11.4.1 时间序列读取 257

11.4.2 时频分析 258

第12章 MATLAB在地震勘探中的应用 263

12.1 地震波基础 263

12.1.1 地震波的传播规律 263

12.1.2 地震子波的特点 267

12.2 地震波时距曲线计算 269

12.2.1 水平层状介质的时距曲线 269

12.2.2 倾斜界面的时距曲线 271

12.2.3 绕射波的时距曲线 272

12.3 地震勘探数据处理 273

12.3.1 地震剖面图绘制 273

12.3.2 地震数据偏移成像 277

附录 MATLAB上机练习 286

参考文献 297