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MATLAB地球物理科學計算實戰（簡體書）
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商品簡介
序
目次
商品簡介
《MATLAB地球物理科學計算實戰》以高等學校課程教學為出發點，結合地球物理科學研究及其數值計算的實際，系統詳細地介紹了MATLAB語言的數值計算、符號計算、圖形與可視化及程序設計等功能，而且通過實例重點介紹MAT-LAB語言在大規模矩陣計算、優化計算、圖像處理、數值計算、微分方程求解及地球物理科學計算中的應用。全書在結構上包括上、下兩篇共11章，上篇介紹MATLAB程序設計基礎，共8章；下篇介紹地球物理數值計算，共3章。
全書結構清晰，內容翔實，圖文並茂，以豐富的實例突出實踐性，通過緊密聯繫實際突出實用性。
《MATLAB地球物理科學計算實戰》適用於MATLAB軟件的初、中級學習者，既可以用來作為地球物理專業本科生的教學用書，或者高等學校MATLAB、數值分析、數值計算方法、高等數學、線性代數、數學實驗、數學建模等課程的教學輔導書，也可以作為地球物理科研人員及丁程技術人員的參考資料。
全書結構清晰，內容翔實，圖文並茂，以豐富的實例突出實踐性，通過緊密聯繫實際突出實用性。
《MATLAB地球物理科學計算實戰》適用於MATLAB軟件的初、中級學習者，既可以用來作為地球物理專業本科生的教學用書，或者高等學校MATLAB、數值分析、數值計算方法、高等數學、線性代數、數學實驗、數學建模等課程的教學輔導書，也可以作為地球物理科研人員及丁程技術人員的參考資料。
序
繼實驗方法、理論方法之後，科學計算已成為科學實踐的第三手段，它在物理、化學、力學、生命科學、天文學、地球科學、經濟科學及社會科學等各個領域中得到了廣泛的應用，成為科學研究領域中不可缺少的重要組成部分。鑒於MATLAB語言是一款功能非常強大的科學計算軟件，編寫一本適合我國教學體系，將MATLAB與地球物理科學計算有機融合，從而達到培養學生科學計算能力，使學生能夠適應將來的工作和科研環境的教材已勢在必行。
MATLAB具有其他高級程序語言難以比擬的一些優點，其指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，與僅支持標量的非交互式編程語言（如C、FORTRAN等語言）相比，用MATLAB來計算要簡捷得多，尤其是解決包含了矩陣和向量的工程技術問題。在高校裡，MATLAB是很多數學類、工程和科學類初等及高等課程的標準指導工具；在工業上，MAT-LAB是產品研究、開發和分析經常選用的工具。因此，完全有理由說，掌握了MATLAB就好比掌握了開啟地球物理專業大門的鑰匙。
本書基於MATLAB 9.0版，講解MATLAB的基礎知識和核心內容。根據本課程“課時少、內容多、應用廣、實踐性強”的特點，在內容編排上，盡量精簡非必要的部分，著重講解MATLAB最基本的內容。對需要學生掌握的內容，做到深入淺出，實例引導，講解翔實，既為教師講授提供了較大的選擇余地，又為學生自主學習提供了方便。
本書是根據作者近二十年的教學和科研經驗，集思廣益，廣泛吸取國內外一些相關教材之所長，將教學內容、教學體系、教學手段改革和科學研究思想融為一體的新教材。在編寫過程中，中南大學的童孝忠老師給予了大力支持並提出了完善結構、體系方面的建議；陸裕國、張斯、高博涵等同學完成了書稿中部分程序編寫、文字編輯及圖件繪製工作。在這裡，對他們表示由衷的感謝，感謝他們的支持與參與。同時要特別感謝桂林理工大學勘查技術與工程教研室同仁們的大力支持與幫助。
新時代的教材改革應該多規格、多模式，本書僅是對其中一種模式所做的初步嘗試和探索，在可讀性、培養地球物理專業學生數學應用能力和科學計算能力等方面，筆者雖然也做了一些努力，但仍感差距甚大。真誠地歡迎同行、讀者和專家提出不同的見解，並希望廣大讀者對教材中存在的不足之處提出批評並指正。最後，我們也真誠地歡迎對本教材有興趣的同行參加試用。
MATLAB具有其他高級程序語言難以比擬的一些優點，其指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，與僅支持標量的非交互式編程語言（如C、FORTRAN等語言）相比，用MATLAB來計算要簡捷得多，尤其是解決包含了矩陣和向量的工程技術問題。在高校裡，MATLAB是很多數學類、工程和科學類初等及高等課程的標準指導工具；在工業上，MAT-LAB是產品研究、開發和分析經常選用的工具。因此，完全有理由說，掌握了MATLAB就好比掌握了開啟地球物理專業大門的鑰匙。
本書基於MATLAB 9.0版，講解MATLAB的基礎知識和核心內容。根據本課程“課時少、內容多、應用廣、實踐性強”的特點，在內容編排上，盡量精簡非必要的部分，著重講解MATLAB最基本的內容。對需要學生掌握的內容，做到深入淺出，實例引導，講解翔實，既為教師講授提供了較大的選擇余地，又為學生自主學習提供了方便。
本書是根據作者近二十年的教學和科研經驗，集思廣益，廣泛吸取國內外一些相關教材之所長，將教學內容、教學體系、教學手段改革和科學研究思想融為一體的新教材。在編寫過程中，中南大學的童孝忠老師給予了大力支持並提出了完善結構、體系方面的建議；陸裕國、張斯、高博涵等同學完成了書稿中部分程序編寫、文字編輯及圖件繪製工作。在這裡，對他們表示由衷的感謝，感謝他們的支持與參與。同時要特別感謝桂林理工大學勘查技術與工程教研室同仁們的大力支持與幫助。
新時代的教材改革應該多規格、多模式，本書僅是對其中一種模式所做的初步嘗試和探索，在可讀性、培養地球物理專業學生數學應用能力和科學計算能力等方面，筆者雖然也做了一些努力，但仍感差距甚大。真誠地歡迎同行、讀者和專家提出不同的見解，並希望廣大讀者對教材中存在的不足之處提出批評並指正。最後，我們也真誠地歡迎對本教材有興趣的同行參加試用。
目次
上篇 MATLAB程序設計基礎
第1章 MATI.AB簡介
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的發展
1.1.2 MATLAB的特點及應用領域
1.1.3 MATLAB的功能演示
1.2 MATLAB操作界面
1.2.1 命令窗口
1.2.2 作空間窗口
1.2.3 歷史命令窗口
1.2.4 搜索路徑和當前目錄窗口
1.2.5 APPS菜單
1.3 MATLAB幫助系統
1.3.1 幫助命令
1.3.2 幫助窗口
1.3.3 演示系統
1.3.4 遠程幫助系統
第2章 MATI.AB語言基礎
2.1 變量及其操作
2.1.1 變量與賦值
2.1.2 變量的管理
2.2 數據類型
2.2.1 數值型數據
2.2.2 符串型數據
2.2.3 結構型數據
2.2.4 單元型數據
2.3 MATLAB矩陣的表示
2.3.1 矩陣的創建
2.3.2 矩陣的拆分
2.3.3 矩陣的結構變換
2.3.4 矩陣的求值
2.4 MATLAB數據的運算
2.4.1 算術運算
2.4.2 關係運算
2.4.3 邏輯運算
第3章 MATLAB程序設計
3.1 M文件
3.1.1 M文件的分類
3.1.2 M文件的建立與打開
3.2 程序流程控制
3.2.1 順序結構
3.2.2 選擇結構
3.2.3 循環結構
3.3 函數文件
3.3.1 基本結構
3.3.2 函數調用
3.3.3 函數參數的可調性
3.3.4 函數句柄及串演算函數
3.3.5 局部變量和全局變量
3.4 程序調試方法
3.4.1 程序出現的常見錯誤類型
3.4.2 程序調試
3.5 程序設計優化
3.5.1 查看運行時間的函數
3.5.2 循環語句的處理方法
3.5.3 大型矩陣的預先定維
3.5.4 內存優化
3.5.5 哪些情況下MATLAB不能加速
第4章 可視化基礎
4.l二維圖形繪製
4.l.1繪製二維圖形的基本函數
4.1.2 繪製圖形的輔助操作
4.1.3 繪製二維圖形的其他函數
4.2 三維圖形繪製
4.2.2 繪製三維曲面圖
4.3 其他圖形繪製
4.3.1 三維數據的二維圖
4.3.2 四維數據的三維圖
4.3.3 向寢餳圖
4.4 ，圖形處理基本技術
4.4.1 視點處理
4.4.2 色彩處理
4.5 低層繪圖操作
4.5.1 圖形物件及其句柄
4.5.2 圖形物件屬性
4.5.3 圖形物件創建
4.6 圖像顯示與動畫製作
4.6.1 圖像顯示
4.6.2 動畫製作
第5章 數值計算
5.1 數據分析
5.1.1 統計特徵
5.1.2 多項式計算
5.2 數據插值和曲線擬合
5.2.1 數據插值
5.2.2 曲線擬合
5.3 數值微積分與貝塞爾(Bessel)函數
5.3.1 數值微分
5.3.2 數值積分
5.3.3 Bessel函數
5.4 離散Fourier變換及其逆變換
5.4.1 離散Fourier變換算法
5.4.2 離散Fourier變換的實現
5.4.3 離散Fourier逆變換
5.5 線性方程組求解
5.5.1 直接解法
5.5.2 迭代解法
5.3 數值微積分與貝塞爾(Bessel)函數
5.3.1 數值微分
5.3.2 數值積分
5.3.3 Bessel函數
5.4 離散Fourier變換及其逆變換
5.4.1 離散Fouriei變換算法
5.4.2 離散FOUIier變換的實現
5.4.3 離散FOUIier逆變換
5.5 線性方程組求解
5.5.1 直接解法
5.5.2 迭代解法
5.6 稀疏矩陣
5.6.1 稀疏矩陣的建立
5.6.2 稀疏矩陣的存儲
5.6.3 稀疏矩陣的應用
第6章 符號計算
6.1 符號物件及其表達式
6.1.1 符號常量和變量
6.1.2 符號表達式
6.1.3 符號矩陣
6.2 符號算術運算
6.2.1 符號物件的加減
6.2.2 符號物件的乘除
6.3 符號微積分運算
6.3.1 符號極限
6.3.2 符號微分
6.3.3 符號積分
6.3.4 Taylor級數
6.4 符號積分變換
6.4.1 Fourier變換
6.4.2 Laplace變換
6.4.3 Z變換
6.5 符號方程求解
6.5.1 代數方程求解
6.5.2 常微分方程求解
第7章 數據輸入輸出基礎
7.1 可讀取文件格式
7.2 高級文件I／O操作
7.2.1 load／save函數
7.2.2 uigel，file／uiputfile函數
7.2.3 uiimport／importdata函數
7.2.4 textread／strread函數
7.3 低級文件I／O操作
7.3.1 文件的打開與關閉
7.3.2 文本文件的讀寫
7.3.3 二進制文件的讀寫
第8章 微分方程
8.1 微分方程的求解
8.2 常微分方程的數值解法
8.2.1 Euler方法
8.2.2 Runge—Kutta方法
8.3 偏微分方礙尹
8.3.1 方程介紹
8.3.2 區域設置及網格化
8.3.3 加載邊界條件
8.3.4 求解橢圓型方程
下篇 地球物理數值計算
第9章 重力場與重力勘探
9.1 重力異常正演
9.1.1 密度均勻的球體
9.1.2 密度均勻的水平圓柱體
9.1.3 鉛垂臺階
9.1.4 傾斜臺階
9.2 重力異常反演
9.2.1 問題描述
9
第1章 MATI.AB簡介
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的發展
1.1.2 MATLAB的特點及應用領域
1.1.3 MATLAB的功能演示
1.2 MATLAB操作界面
1.2.1 命令窗口
1.2.2 作空間窗口
1.2.3 歷史命令窗口
1.2.4 搜索路徑和當前目錄窗口
1.2.5 APPS菜單
1.3 MATLAB幫助系統
1.3.1 幫助命令
1.3.2 幫助窗口
1.3.3 演示系統
1.3.4 遠程幫助系統
第2章 MATI.AB語言基礎
2.1 變量及其操作
2.1.1 變量與賦值
2.1.2 變量的管理
2.2 數據類型
2.2.1 數值型數據
2.2.2 符串型數據
2.2.3 結構型數據
2.2.4 單元型數據
2.3 MATLAB矩陣的表示
2.3.1 矩陣的創建
2.3.2 矩陣的拆分
2.3.3 矩陣的結構變換
2.3.4 矩陣的求值
2.4 MATLAB數據的運算
2.4.1 算術運算
2.4.2 關係運算
2.4.3 邏輯運算
第3章 MATLAB程序設計
3.1 M文件
3.1.1 M文件的分類
3.1.2 M文件的建立與打開
3.2 程序流程控制
3.2.1 順序結構
3.2.2 選擇結構
3.2.3 循環結構
3.3 函數文件
3.3.1 基本結構
3.3.2 函數調用
3.3.3 函數參數的可調性
3.3.4 函數句柄及串演算函數
3.3.5 局部變量和全局變量
3.4 程序調試方法
3.4.1 程序出現的常見錯誤類型
3.4.2 程序調試
3.5 程序設計優化
3.5.1 查看運行時間的函數
3.5.2 循環語句的處理方法
3.5.3 大型矩陣的預先定維
3.5.4 內存優化
3.5.5 哪些情況下MATLAB不能加速
第4章 可視化基礎
4.l二維圖形繪製
4.l.1繪製二維圖形的基本函數
4.1.2 繪製圖形的輔助操作
4.1.3 繪製二維圖形的其他函數
4.2 三維圖形繪製
4.2.2 繪製三維曲面圖
4.3 其他圖形繪製
4.3.1 三維數據的二維圖
4.3.2 四維數據的三維圖
4.3.3 向寢餳圖
4.4 ，圖形處理基本技術
4.4.1 視點處理
4.4.2 色彩處理
4.5 低層繪圖操作
4.5.1 圖形物件及其句柄
4.5.2 圖形物件屬性
4.5.3 圖形物件創建
4.6 圖像顯示與動畫製作
4.6.1 圖像顯示
4.6.2 動畫製作
第5章 數值計算
5.1 數據分析
5.1.1 統計特徵
5.1.2 多項式計算
5.2 數據插值和曲線擬合
5.2.1 數據插值
5.2.2 曲線擬合
5.3 數值微積分與貝塞爾(Bessel)函數
5.3.1 數值微分
5.3.2 數值積分
5.3.3 Bessel函數
5.4 離散Fourier變換及其逆變換
5.4.1 離散Fourier變換算法
5.4.2 離散Fourier變換的實現
5.4.3 離散Fourier逆變換
5.5 線性方程組求解
5.5.1 直接解法
5.5.2 迭代解法
5.3 數值微積分與貝塞爾(Bessel)函數
5.3.1 數值微分
5.3.2 數值積分
5.3.3 Bessel函數
5.4 離散Fourier變換及其逆變換
5.4.1 離散Fouriei變換算法
5.4.2 離散FOUIier變換的實現
5.4.3 離散FOUIier逆變換
5.5 線性方程組求解
5.5.1 直接解法
5.5.2 迭代解法
5.6 稀疏矩陣
5.6.1 稀疏矩陣的建立
5.6.2 稀疏矩陣的存儲
5.6.3 稀疏矩陣的應用
第6章 符號計算
6.1 符號物件及其表達式
6.1.1 符號常量和變量
6.1.2 符號表達式
6.1.3 符號矩陣
6.2 符號算術運算
6.2.1 符號物件的加減
6.2.2 符號物件的乘除
6.3 符號微積分運算
6.3.1 符號極限
6.3.2 符號微分
6.3.3 符號積分
6.3.4 Taylor級數
6.4 符號積分變換
6.4.1 Fourier變換
6.4.2 Laplace變換
6.4.3 Z變換
6.5 符號方程求解
6.5.1 代數方程求解
6.5.2 常微分方程求解
第7章 數據輸入輸出基礎
7.1 可讀取文件格式
7.2 高級文件I／O操作
7.2.1 load／save函數
7.2.2 uigel，file／uiputfile函數
7.2.3 uiimport／importdata函數
7.2.4 textread／strread函數
7.3 低級文件I／O操作
7.3.1 文件的打開與關閉
7.3.2 文本文件的讀寫
7.3.3 二進制文件的讀寫
第8章 微分方程
8.1 微分方程的求解
8.2 常微分方程的數值解法
8.2.1 Euler方法
8.2.2 Runge—Kutta方法
8.3 偏微分方礙尹
8.3.1 方程介紹
8.3.2 區域設置及網格化
8.3.3 加載邊界條件
8.3.4 求解橢圓型方程
下篇 地球物理數值計算
第9章 重力場與重力勘探
9.1 重力異常正演
9.1.1 密度均勻的球體
9.1.2 密度均勻的水平圓柱體
9.1.3 鉛垂臺階
9.1.4 傾斜臺階
9.2 重力異常反演
9.2.1 問題描述
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