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勘察技术与工程专业目 录

专业概览讲座 1
计算方法 3
地球物理场论I 7
地球物理场论II 10
数字信号处理 13
普通地质学 18
地质认识实习 22
构造地质学 24
地质学教学实习 27
海洋科学概论 30
海洋学实习 36
MATLB应用 40
面向对象的程序设计C++ 45
图形界面设计 50
离散数学 52
数据结构与算法分析 54
计算机图形学及地学应用 58
并行算法与编程 60
数字图像处理 67
地球物理信息处理基础 71
计算地球物理原理 76
遥感与地理信息系统 78
测量学 82
重力勘探 85
磁法勘探 88
电法勘探 90
地震勘探原理 92
地球物理测井 101
工程与环境物探 106
沉积岩石学 112
石油地质学 115
海洋地质学 120
科学计算可视化 123
地学软件工程基础 128
地震勘探资料数据处理 132
地震数据处理软件系统与应用实验 135
地震地质综合解释 136
地震地质综合解释软件系统与应用实验 141
应用地球物理数据处理与解释 142
应用地球物理数据处理与解释实验 146
毕业设计（论文） 149
毕业设计（论文） 149

专业概览讲座

开课院系：海洋地球科学学院地球探测与信息技术系
课程编号：081302101233
课程英文名称： Outline of Geophysics
课程总学时：17 　　　　总学分：0.5
含实验或实践学时：　　　　　　　　　　 学　分：
推荐使用教材：中国海洋大学本科教学计划　 编者：中国海洋大学教务处
出版社：海洋大学胶印　　　　　　　　 出版时间及版次：2006版
课程教学目标与基本要求：
通过本课程的教学和讨论，可使学生基本上了解本专业的起源、发展等历史沿革、专业的特色和优势、专业发展的展望，介绍本校、本学科和相关院系、专业历史与本学科的关系。了解当前应用地球物理探测技术中主要使用的方法、手段及探测基本原理。培养学生热爱专业的思想。
考试形式：开卷
授课内容（细化到章、节、目）
教学目标
授课模式（指传统讲授、讨论、多媒体教学等）
学时分配
第一章 学科历史沿革、现状

§ 1.1学科的起源与发展
§ 1.1.1学科的起源
§ 1.1.2学科的发展
介绍地球物理学、沿用地球物理学和的发展。
多媒体
1
§ 1.2本校本学科的历史沿革
§ 1.2.1本学科的历史沿革
§ 1.2.2本学科与相关学科的关系
介绍我校海洋地球科学学院和勘查技术与工程专业的由来，与地质学专业及其他专业的关系。
多媒体
1
§ 1.3本学科和本专业现状
§ 1.3.1本学科的现状
§ 1.3.2本专业现状
介绍本学科的学位点、学术梯队、优势研究方向。
多媒体
2
第二章 本专业的主要探测方法

§ 2.1各种探测方法原理简介
§ 2.1.1重力勘探
§ 2.1.2磁法勘探
§ 2.1.3电法勘探
§ 2.1.4地震勘探
§ 2.1.5工程地球物理勘探
§ 2.1.6其他勘探方法
介绍各种勘探方法原理、野外（海洋）测量的方法、手段。
多媒体＋参观野外探测仪器设备
3
§ 2.2探测仪器简介
介绍实验室和仪器设备概况。
多媒体＋参观野外探测仪器设备
2
第三章 探测数据的处理和解释

§ 3.1探测数据的处理
§ 3.1.1数据处理目的
§ 3.1.2处理的基本原理
介绍野外（海洋）探测数据存在的问题，引导学生对数据处理的兴趣。
多媒体
2
§ 3.2数据处理的仪器
§ 3.2.1数据处理仪器简介
§ 3.2.2仪器演示
参观数据处理机房、演示处理简单流程。
多媒体＋参观参观数据处理机房
2
第四章 课程体系介绍和选课

§ 4.1课程体系
§ 4.1.1介绍课程体系
§ 4.1.2介绍选课方法
介绍课程体系，由高年级学生介绍选课方法和学习体会。
多媒体＋与高年级学生交流。
2
§ 4.2大学学习的特点
§ 4.2.1大学学习特点和注意问题
§ 4.2.2与高年级同学交流
提醒新生应注意可能发生的问题，学习方法的提高。
与高年级学生交流。
2

学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）：

　计算方法

开课院系：海洋地球科学学院地球探测与信息技术系
课程编号：081302101227
课程英文名称：Numerical Methods
课程总学时：68 　　　　　 总学分：3.5
含实验或实践学时：17　　　　　　　　 学　分：0.5
推荐使用教材：计算方法引论　 编者：徐萃薇　孙绳武
出版社：高等教育出版社　 出版时间及版次：2002年第2版
课程教学目标与基本要求：
本课程是勘查技术与工程和地球信息科学与技术专业的重要主干课程。本课程主要研究在计算机上实现各种数学问题的数值计算理论方法和手段，其主要目标是培养学生：（1）认识到正确制定算法的重要性；（2）掌握相关的算法理论和程序设计技术；（3）了解数值计算与纯数学理论之间的相互关系；提高学生运用计算机进行科学计算的能力；（4）学会对计算结果进行误差分析及评价算法的优缺点；（5）为进一步学习新理论、新方法打下良好的基础。
计算科学已与理论科学、实验科学一道并列为科学研究的三大手段，通过本课程的学习，学生自己会算，能构造算法编程序让计算机计算，同时使计算快速、稳定、准确。基本要求掌握：绝对误差、相对误差与有效数字概念；解线性方程组的Gauss消去法、LU分解法，Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法、SOR迭代法；Lagrange和Newton插值法；曲线拟合的最小二乘法；快速FFT；非线性方程求解的不动点迭代、Newton迭代、弦位法；数值积分的梯形公式、Simpson公式以及复化公式；常微分方程数值求解的Euler方法以及改进Euler法的推导和应用；线性方程组求解的最小二乘问题；矩阵特征值和特征向量计算等。学生除完成书面作业外，还需完成编程实验。
考试形式：闭卷考试（学生成绩由平时考核（20％）＋编程实验（20％）＋考试（60％）构成）
授课内容
教学目标
授课模式
学时分配
1.计算方法研究的对象、特点，误差分析
熟练掌握误差的概念及误差和有效数字的关系，掌握误差在计算中的传播规律。推导数值计算公式中注意的事项。
传统讲授与多媒体结合
1
2.插值法与数值微分
2.1 线性、二次插值
2.2 N次插值、分段插值、Hermite插值、样条插值
2.3 数值微分
习题1.5
熟练掌握Lagrange插值基函数的构造方法、线性插值和抛物线插值。掌握Lagrange插值余项，分段线性插值、三次样条。了解Aitken逐次线性插值和Hermite插值。
传统讲授与多媒体结合
6
3.数据拟合法
3.1问题的提出与最小二乘法
3.2多元线性数据拟合
3.3非线性曲线拟合
3.4正交多项式拟合
习题5
熟练掌握最佳平方逼近概念和最小二乘方法。掌握元线性数据拟合和非线性曲线拟合。了解正交多项式的概念和拟合。
传统讲授与多媒体结合
4
4.快速Fourier变换
4.1三角插值（离散时间周期信号的Fourier级数表示）
4.2离散Fourier变换DFT
4.3离散Fourier变换的物理意义
4.4快速Fourier变换（FFT）
掌握Fourier变换的物理意义和FFT算法。
传统讲授与多媒体结合
4
5.数值积分
5.1梯形公式、Simposon公式、Newten—Cotes公式
5.2代数精度与误差估计
5.3复化公式及其误差估计
5.4逐次半分区间法
5.5高斯型求积分公式及方法评述 补充习题
熟练掌握梯形公式、Simposon公式、Newten—Cotes公式，及其复化公式。了解代数精度与误差估计。了解Richardson外推法和Romberg积分算法，Gauss型求积公式。
传统讲授与多媒体结合
6
6.解线性方程组的直接法
6.1高斯消去法
6.2主元素消去法
6.3直接三角分解LU分解法. 追赶法
6.4 Choleysky分解和改进的Choleysky分解法
习题1
熟练掌握高斯消去法和主元素消去法，LU分解和追赶法。了解Choleysky分解和改进的Choleysky分解法。
传统讲授与多媒体结合
4
7.线性方程组最小二乘问题
7.1矩阵的广义逆
7.2用矩阵广义逆讨论方程组的解
7.3奇异值分解SVD算法求广义逆
7.4最小二乘解的算法基础——正交变换
7.5最小二乘问题的正交化算法——QR分解
习题3 4；
掌握矩阵广义逆和SVD方法。了解正交变换的几种方法；了解QR分解正交化算法。
传统讲授与多媒体结合
6
8.线性方程组求解的迭代法
8.1迭代法基本理论
8.2几种常见迭代格式
8.3收敛性判断和误差估计
8.4共轭梯度法（CG）
习题1
掌握迭代的一般理论。熟练掌握Jacobi迭代、Gauss_Seidel迭代、SQR迭代的基本格式，掌握迭代矩阵的构造和收敛性判断。了解共轭梯度法。
传统讲授与多媒体结合
6
9.矩阵特征值与特征向量计算
9.1 准备知识
9.2幂法
9.3幂法的加速与降阶
9.4反幂法、原点移位反幂法、平行迭代法
9.5 Jacobi方法
9.6 QR方法
习题3和4
了解矩阵特征值计算的幂法、反幂法以及移位加速法。了解Jacobi方法和QR方法，了解本征分解的概念和实现方法。
传统讲授与多媒体结合
6
10.非线性方程求根
10.1二分法、错位法
10.2求实根迭代法及其收敛性 10.3迭代收敛加速
10.4牛顿迭代法弦位
10.5法抛物线法（Muller法）
习题7
熟练掌握Newton迭代法、弦位法。掌握二分法和不动点迭代法的原理和实现。
传统讲授与多媒体结合
6
11.常微分方程初值问题的数值解法
11.1几种简单的数值解法
11.2 R—K方法
12偏微分方程数值解初步
波动方程的有限差分解法
熟练掌握Euler方法、改进的Euler方法，向前和前后Euler法，梯形公式。
掌握Euler公式导出的三种方法。
了解四阶R－K方法；
了解波动方程有限差分方法的一般原理。
传统讲授与多媒体结合
2
上机编程作业：
实验一
1二分法
2 Horner算法
3 Lagrange插值、Newton插值法
完成算法编程和调试。
计算机演示和辅导
2
实验二
1曲线拟合、（FFT算法演示）
2逐次半分梯形、Simpson、Romberg法积分
完成算法编程和调试。
计算机演示和辅导
5
实验三
1列主元Gauss消去法
2 LU分解法
3追赶法
4 Jacobi迭代
5 Gauss－Seidel迭代
6 SOR迭代
完成算法编程和调试。
计算机演示和辅导
5
实验四
1幂法
2原点移位反幂法
3不动点迭代法
4 Newton迭代
5 Newton下山法
6弦位法
7 Euler法
8改进Euler、
9四阶R－K方法
完成算法编程和调试。
计算机演示和辅导
5

总学时：68

学习参考书
1、 数值分析，李庆扬等编，清华大学出版社，2001年8月第4版
2、 【美】John H Mathews，Kurtis D Fink Numerical Methods Using Matlab. Third Edition 北京：电子工业出版社 2002 (English Edition)
3、 徐树方等 数值线性代数 北京大学出版社 2000
4、 【美】G H Golub，C F Van Loan 著，袁亚湘等译，矩阵计算Matrix Computations . 第三版 Third Edition 北京：科学出版社 2001
5、 【美】J H Wilkinson 著，石钟慈等译，代数特征值问题，The Algebraic Eigenvalue Problem. 第三版 Third Edition 北京：科学出版社 2001

地球物理场论I

开课院系：海洋地球科学学院 地球探测与信息技术系
课程编号：081302101271
课程英文名称：Geophysical Fields Theory I
课程总学时：51 　　　　　 总学分：3
含实验或实践学时：　　　　　　　　　 学　分：
推荐使用教材：弹性波场论基础 编者：刘喜武　　
出版社：讲义（中国海洋大学出版社出版中）出版时间及版次：
课程教学目标与基本要求：
本课程是勘查技术与工程专业的重要专业基础课，通过教学，使学生熟练运用弹性理论；应力分析、应变分析、应力应变关系及弹性介质运动微分方程。掌握弹性动力学中的各种基本波的转播规律，理解并会运用所学的数学、物理基础知识，联系实际对波动方程求积分解，了解可克希霍夫积分、泊松积分、瑞雷积分解的物理意义，会应用格林函数法求解波动方程。掌握分层介质中弹性波的传播规律，了解弹性动力学中的各种积分变换方法。通过本课程的学习，学生的地球物理专业理论水平有一定明显提高，为进一步深造打下坚实基础。
考试形式：考试60％，平时作业20%，大作业20％；
授课内容
教学目标
授课模式
学时分配
1.绪论
总体把握本课程的任务和主要内容；掌握弹性动力学的基本假设；了解地震波动力学和地震勘探的关系。
传统讲授
1
2.应力分析
2.1 外力、内力和截面法
2.2应力与应力分量
2.3 物体内一点的应力状态2.4 主应力和主方向
2.5 最大与最小应力
2.6 平衡和运功微分方程
2.7 边界条件
2.8 圆柱坐标及球坐标系中的平衡和运功微分方程；
掌握应力的概念和研究方法；掌握物体内一点应力分量表达和应力状态；了解坐标旋转时应力分量的变换；了解主应力和主方向的推导和物理意义；了解最大应力和最小应力的性质；牢固掌握平衡和运动微分方程的推导；了解边界条件的概念和分类；了解圆柱坐标和球坐标系下平衡和运动微分方程的建立；
传统讲授与多媒体课件结合
6
3.应变分析
3.1位移分量和旋转分量
3.2应变与应变分量
3.3几何方程——应变分量和位移分量的关系
3.4旋转分量和位移分量的关系
3.5物体内一点的应变状态3.6主应变和主方向
3.7体积应变
3.8无旋变形和等体积变形、位移矢量公式
3.9应变协调方程
3.10圆柱坐标及球坐标系中的几何方程；
掌握应变的概念和研究方法；掌握物体内一点应变分量表达和应变状态；了解坐标旋转时应变分量的变换；了解主应变和主方向的推导和物理意义；了解最大应变和最小应变的性质；牢固掌握应变分量和位移分量的关系、转动分量和位移分量的关系，体积应变和位移分量关系——3组几何方程的推导推导；掌握物体变形的表现形式、无旋变形和等体积变形和位移矢量公式。了解应变协调方程；了解圆柱坐标和球坐标系下几何方程的结果。
传统讲授与多媒体课件结合
8
4.应力与应变关系
4.1广义虎克定律
4.2工程弹性常及相互关系4.3简单和复杂应力状态下的弹性应变能和应变能密度
4.4能量密度和能通量密度
掌握杨氏弹性模量和泊松比的概念；掌握广义虎克定律；了解均匀各向同性完全弹性介质广义虎克定律的推导过程；了解各项异性介质中的虎克定律。掌握弹性常数相互关系。掌握应变能和应变能密度概念，空间应力状态下应变能密度用应力分量和应变分量表达的式子。掌握弹性介质总的机械能密度合能通量密度的概念，理解弹性波的形成和传播机制。
传统讲授与多媒体课件结合
6
5.弹性动力学问题的建立
5.1弹性动力学的基本方程5.2弹性动力学问题的提法5.3以位移表示的运动微分方程——拉梅（Lame）方程
5.4圆柱坐标和球坐标系下以位移表示的运动微分方程；

熟练掌握直角坐标表示弹性动力学15个基本方程，了解圆柱坐标下的表示形式。清楚弹性动力学基本方程控制弹性体内部，完整的提法还要包括初始和边界条件，给出特定初值和边界的情形。熟练掌握基本方程的简化——以位移表示的Lame方程的推导。掌握以位移表示的力的边界条件。了解弹性动力学解的唯一性定理。了解圆柱坐标和球坐标系下以位移表示的运动微分方程
传统讲授与多媒体课件结合
4
6.无限弹性介质中的弹性波
6.1弹性波控制方程
6.2声波方程的建立
6.3均匀各向同性无限弹性介质中的平面波
6.4一般波前面与弹性介质中波的传播速度
6.5均匀各向同性无限弹性介质中的球面波
6.6无限弹性介质中球面空腔产生的弹性波
6.7无限弹性介质中的柱面波6.8谐波
6.9平面波的能量；
牢固掌握弹性波动方程的推导建立。了解声波方程的建立。掌握均匀各向同性无限弹性介质中的平面波、球面波和球面空腔产生的弹性波的传播的规律，特别是波速的概念和公式，以及推导。了解无限弹性介质中的柱面波。掌握谐波的概念，了解振动和波动的区别，掌握周期、频率、波长、波数的概念及关系。掌握相速度和群速度的概念；能够推导平面谐波的能量密度和能通量密度表达。
传统讲授与多媒体课件结合
8
7.波动方程解的积分表示
7.1波动方程的定解问题
7.2克希霍夫（Kirchhoff）积分与泊松（Poisson）积分
7.3瑞雷（Rayleigh）积分
7.4格林（Green）函数法
7.5波动方程反演简介
掌握克希霍夫（Kirchhoff）积分和格林（Green）函数法，掌握惠更斯原理。了解瑞雷（Rayleigh）积分。
了解波动方程反演。
传统讲授与多媒体课件结合
6
8.分层介质中弹性波的传播
8.1波在自由界面的反射
8.2均匀弹性半空间自由界面附近的面波——Rayleigh波8.3波在弹性介质分界面的反射和透射
8.4层状介质中的弹性波
8.5 半无限弹性介质的另一种面波——Love波
8.6频散时相速度与群速度8.7斯通莱（Stoneley）面波；
掌握弹性波在分层介质分界面反射和透射的Snell定律，并会推导。掌握Rayleigh面波和Love面波的规律和特点。
传统讲授与多媒体课件结合
6
9.地震波动力学
9.1实际介质中的地震波
9.2各向异性介质中的地震波理论
9.3饱和流体多孔介质中地震波传播理论
9.4地震波动力学在地震勘探中的应用（正反演）
了解粘弹性介质中的地震波动方程和波函数，了解吸收衰减的基本原理。了解各向异性介质地震波波动方程。了解波动方程理论在地震勘探中的应用。
传统讲授与多媒体课件结合
6
实验作业：地震波在介质分界面的反射与透射系数计算
根据公式，上机计算介质分界面处的反射系数和透射系数，并绘制出相应反射系数、透射系数与入射角关系曲线，上交程序和实验报告
上机辅导

总学时：51

学习参考书
1、杜世通，地震波动力学，石油大学出版社，1996年第1版
2、牛滨华等，各向同性固体连续介质与地震波传播，石油工业出版社，2002年第1版
3、石油院校合编，弹性波引论，讲义【油印】，1988年
4、谢树艺，矢量分析与场论，高等教育出版社，1985年第2版
5、朱广生等，勘探地震学教程，武汉大学出版社，2005年12月
地球物理场论II

开课院系：海洋地球科学学院地球探测与信息技术系
课程编号：081302101273
课程英文名称：Geophysical Fields Theory II
课程总学时：51 　　　　　总学分：3
含实验或实践学时：　　　　　　　　　 学　分：
推荐使用教材：勘探电磁场论 编者：乔松 周锰钰 白朗
出版社：中国矿业大学出版社　　　　 出版时间及版次： 1991(第一版)
课程教学目标与基本要求：
本课程是勘查技术与工程（应用地球物理方向）专业的学科基础课程，是该专业本科生的必修课之一。通过本课程教学，使学生对电磁波在地下介质中传播的理论有系统、深入的理解，为后续的“重磁勘探方法”、“电法勘探”和 “钻井地球物理勘探”等专业课奠定理论基础，也为从事地球物理方向的研究工作打下良好基础。
考试形式：笔试
授课内容
教学目标
授课模式
学时分配
引力场绪论
1.静电场
1.1电荷分布 库仑定律 电场强度
1.2 静电场第一、第二基本定律 高斯定理 E的环流
1.3电位 电位梯度
1.4电偶极子和偶电层的场
1.5电介质极化 极化电荷
1.6电介质存在时静电场基本规律 电位移D
1.7介质交界处场量变化规律
1.8静电位的微分方程 唯一性定理
1.9静电场能量
1、了解什么是点电荷、线电荷、面电荷、体电荷
2、掌握库仑定律、电场强度的概念
3、了解立体角的概念
4、掌握静电场第一、第二基本定律
5、了解电位和电位梯度的概念
6、掌握场强与电位的计算方法
7、理解场强与电位梯度的关系
8、了解极化强度的概念，掌握极化体电荷与极化强度的关系，掌握极化面电荷与极化强度的关系
9、掌握电介质存在时的高斯定理表达式
10、介质交界处的场量交界条件
11、掌握静电位的微分方程，了解唯一性定理的意义
讲授
10
2.电像法
2.1平面界面的电像法
2.2球面界面的电像法
1、掌握平面界面电像法
2、掌握球面界面电像法
3、掌握柱面界面电像法
讲授
4
2.3柱面界面的电像法
2.4场分布的电像定性分析

3.稳定电流电场
3.1欧姆定律 连续性方程
3.2供电电极表面附近的电荷和稳定电流电场的场源
3.3稳定电流电场的建立和本质
3.4稳定电流电场的电位微分方程
3.5静电类比法研究稳定电流电场分布
3.6电荷分析法研究稳定电流电场分布
3.7地面对稳定电流电场的影响
3.8与交界面垂直方向场定性分析
1、掌握欧姆定律的微分形式
2、掌握稳定电流电场的电流连续性方程
3、掌握稳定电流电场的本质
4、掌握稳定电流电场的电位微分方程
5、掌握静电类比法
6、掌握电荷分析法

讲授
8
4.稳定磁场
4.1安培定律
4.2比奥-沙伐尔定律
4.3磁场的矢位
4.4元电流的磁场
4.5磁介质的磁化
4.6磁化电流与磁化强度的关系
4.7稳定磁场方程 第一、二基本定律
4.8 B和H的交界条件
4.9磁荷 磁场强度 磁极化强度
4.10静磁场方程
4.11磁标位
4.12磁偶层的磁场
4.13铁磁介质存在时的磁场
4.14磁场能量
1、掌握安培定律
2、掌握比奥-沙伐尔定律
3、掌握磁场矢位的计算
4、掌握元电流矢位的计算
5、了解磁介质的磁化方式
6、掌握磁化电流与磁化强度的关系
7、掌握稳定磁场中的第一、二基本定律
8、了解B和H的交界条件
9、了解磁库仑定律
10、了解磁荷体密度、磁荷面密度与磁极化强度的关系
讲授
10
5.时变电磁场
5.1电磁感应定律 麦克斯韦第一假设
5.2麦克斯韦第二假设
5.3麦克斯韦方程组
5.4谐变电磁场方程
5.5时变电磁场的交界条件
5.6电磁场能量密度 坡印亭矢量
1、掌握麦克斯韦第一假设
2、掌握麦克斯韦第二假设
3、掌握麦克斯韦方程组
4、了解定态电磁波的麦克斯韦方程组
5、了解时变电磁场的交界条件
6、了解电磁场的能量和能量密度的计算
7、了解坡印亭矢量的概念
讲授
6
6.电磁波的传播
6.1理想电介质中的电磁波方程
6.2理想电介质中定态电磁波方程
6.3平面电磁波的性质
6.4平面电磁波在无限均匀导电媒质中的传播
6.5平面电磁波在良导电均匀媒质中的传播
6.6相速度和群速度
6.7平面电磁波的偏振
6.8偏振波在大地中的传播
6.9单色平面电磁波在媒质分界面上的反射和折射
6.10全反射
6.11波导管内的电磁波
1、了解什么是理想电介质
2、了解自由空间的概念
3、了解平面电磁波方程的表达式
4、了解什么是定态电磁波
5、了解亥姆霍兹方程
6、掌握平面电磁波的性质
7、了解什么是趋肤效应
8、掌握相速度和群速度的概念
9、了解什么是波的偏振
10、掌握反射定律和折射定律
11、了解什么是横电型波、什么是横磁型波
讲授
8
7.电磁波的辐射
7.1时变电磁场的矢位和标位
7.2达朗贝尔方程
7.3达朗贝尔方程的解 推迟位
1、了解什么是规范不变性
2、了解达朗贝尔方程的基本形式
3、了解什么是推迟效应
讲授
3
课程复习

2

学习参考书
1、乔松 周锰钰 白朗，勘探电磁场论，徐州：中国矿业大学出版社，1991
2、孟昭敦，电磁场导论，北京：中国电力出版社，2004
3、冯慈璋 马西奎，工程电磁场导论，北京：高等教育出版社，2000

数字信号处理

开课院系：地学院地球探测与信息技术
课程编号：081302101275
课程英文名称：Digital Signal Processing
课程总学时：68 　　　 总学分：3.5
含实验或实践学时：17　　　　　　　　　　 学　分：0.5
推荐使用教材：数字信号处理　　　　　　 编者：程乾生
出版社：北京大学出版社　　　　　　　 出版时间及版次：2003年11月第一版
课程教学目标与基本要求：
开设本课程的目的在于：掌握数字信号分析的基本方法和原理，为以后专业课程的学习及将来的科研工作奠定良好的基础，并服务于祖国的能源开发、利用及其它相关学科的科研工作。
基本要求：要理解掌握对连续信号离散化，如何保证信号不失真即由离散信号能否恢复原连续信号；信号离散化后，相应的数学变换发生了哪些变化。要掌握信号分析的基本概念和数学方法，对给定的数字信号能灵活运用所学的知识进行分析处理，为地震资料数字处理打下坚实的基础。
本课程用汉语教学。
考试形式：考试
授课内容
教学目标
授课模式
学时分配
0.绪　论：信号概述
0.1什么是信号
0.2信号分析的基本思想
0.3模拟信号与数字信号
0.4信号分析的基本问题
了解信号与系统的基本概念
讲授
2
1.连续信号与系统
1.1连续信号
1.1.1信号的基本类型
1.1.2几种常见的基本信号
1.1.3单位冲激信号
1.1.4付氏级数与付氏积分
1.2线性时不变系统
1.2.1系统的概念
1.2.2线性系统
1.2.3时不变系统
1.2.4线性时不变系统的性质
1.3稳定系统与因果系统
1.3.1稳定系统
1.3.2因果系统
1.3.3频率滤波系统
掌握线性时不变系统的性质，判定稳定系统与因果系统的准则
讲授
4
2.离散信号与系统
2.1信号采样
2.1.1采样过程
2.1.2理想采样
2.1.3离散信号的频谱
2.1.4时间域采样定理
2.2采样恢复
2.2.1恢复条件
2.2.2恢复原理
2.2.3采样的内插公式
2.3信号的重采样
2.3.1重采样方法
2.3.2重采样信号的频谱
2.4基本序列
2.4.1什么是序列
2.4.2几种常见的时间序列
2.5离散线性时不变系统的性质
2.5.1线性
2.5.2时不变
2.5.3系统的时间特性
2.5.4系统的频率特性
2.5.5稳定性
2.5.6因果性
2.6离散线性褶积的计算方法
理解并掌握连续信号离散的过程及离散后频谱发生的变化；理解重采样；掌握离散信号与系统的概念及LSI的性质
讲授（讨论）
6
3.Z变换
3.1Z变换的引进
3.1.1离散时间付氏变换
3.1.2Z变换的定义
3.2Z变换与付氏变换的关系
3.3Z变换和采样序列间的关系
3.3.1Z的物理意义
3.3.2褶积定理
3.3.3双项滤波器
3.3.4串联与并联滤波器
3.3.5N项因果滤波器
3.4Z变换收敛域
3.4.1因果序列
3.4.2稳定序列的收敛域
3.4.3有限项因果序列的收敛域
3.5反Z变换
3.5.1幂级数法
3.5.2积分法
理解Z变换的概念及与付氏变换的关系；掌握Z变换和采样序列间的关系；会求出序列的Z变换及反Z变换
讲授
6
4. 物理可实现信号的相位性质
4.1相位滞后特性
4.1.1基本概念
4.1.2定量分析
4.2最小相位信号性质
4.2.1正实函数与负实函数
4.2.2串联滤波器
4.2.3并联滤波器
4.3谱因式分解
4.3.1两点序列
4.3.2N+1点序列
理解因果信号的相位特征；掌握最小相位信号的性质
讲授
6
5. 离散付氏变换
5.1四种付氏变换形式
5.1.1连续时间周期信号的付氏变换
5.1.2连续时间非周期信号的付氏变换
5.1.3离散时间非周期信号的付氏变换
5.1.4离散时间周期信号的付氏变换
5.2离散付氏级数
5.2.1周期序列的付氏级数
5.2.2周期长度与时间采样间隔、频率采样间隔之间的关系
5.2.3离散付氏级数的性质
5.2.4周期褶积
5.3离散付氏变换
5.3.1有限序列和周期序列的关系
5.3.2有限序列的付氏变换
5.3.3 DFT的性质
5.3.4线性褶积、圆周褶积、周期褶积之间的关系
5.3.5 讨论三者之间关系的意义
5.4快速付氏变换FFT
5.4.1FFT的提出
5.4.2FFT与DFT的计算次数的比较
了解四种付氏变换的关系，掌握离散付氏级数和付氏变换
讲授（讨论）
9
6. 相关分析
6.1相关函数
6.1.1线性相关的概念
6.1.2线性相关的定量分析
6.1.3地震记录的相关系数
6.1.4相关函数
6.2自相关与互相关的性质
6.2.1自相关的性质
6.2.2互相关的性质
6.3相关计算
6.4相关谱
6.4.1自相关谱
6.4.2互相关谱
掌握相关的概念及计算
讲授
6
7. 线性最优化方法
7.1最优化
7.2线性最小二乘法
7.3超定及欠定方程组的广义解
了解最优化方法，掌握最小二乘法及病态方程组的广义解
讲授
6
8. 数值逼近
8.1数据拟合
8.2数据平滑
8.3数据插值
8.4样条函数
了解数值拟合和插值的概念，掌握样条函数的插值方法
讲授
6
9. 上机实验
9.1雷克子波的波形显示（turbo c2.0实现）
9.2连续信号的采样与重采样
9.3合成地震记录并在屏幕显示
9.4设计陷频滤波器，去除某一频率成分并成图显示

掌握c语言中的成图函数

掌握采样定理，观察假频

掌握褶积，了解正演模拟的有关知识
掌握DFT的编程
上机
17
合计

68

学习参考书
1、 王瑞英，周大纲编，数字信号处理基础，中国铁道出版社，1995年4月第1版
2、 董敏煜编，地震勘探信号分析，石油大学出版社，1989年2月第1版
3、程乾生，数字信号处理的数学原理，石油工业出版社，1996年11月第2版

普通地质学

开课院系：海洋地球科学学院地球探测与信息技术系
课程编号：081302101277
课程英文名称：Introduction to Geo-Sciences
课程总学时：51 　　　　　总学分：2.5
含实验或实践学时：17　　　　　　　　　　 学　分：0.5
推荐使用教材：普通地质学 　 编者：夏邦栋
出版社：地质出版社 　 出版时间及版次：2002年8月第二版
课程教学目标与基本要求：
本课程是地球科学勘查技术与工程和地球信息科学与技术等专业的基础课。主要任务是介绍地球科学的研究对象、研究内容和主要研究方法，使学生较全面了解现代地球科学的主要成就、基本知识和时空观念，训练学生掌握一些重要的基本技能，启发学生主动钻研地球科学的精神，鼓励学生的创新意识，增进学生学习地球科学的兴趣，同时为今后各门专业课程的学习奠定坚实的基础。
本课程的基本要求：
1．对能力培养的要求
（1）掌握肉眼鉴定主要常见矿物的基本方法和技能
（2）学会描述矿物、岩石、地层和构造的基本方法
（3）学会认识各种地质现象，并对其形成、演化做出较为合理的解释
（4）初步了解地球科学的研究方法和程序
2．本课程的重点和难点
（1）本课程的重点
根据勘查技术与工程和地球信息科学与技术专业的特色，本课程的重点为
² 地球的内、外圈层
² 地壳的物质组成（矿物、火成岩、沉积岩和变质岩）
² 地质作用的类型
² 构造运动
² 地球的资源和环境
（2）本课程的难点
本课程的难点为：地球各圈层的相互作用以及内、外动力地质作用的相互关系、动力来源、方式、形成过程和控制地质作用的各种因素。
考试形式：期终闭卷考试占总成绩80%，实验报告成绩占总成绩20%

授课内容
教学目标
授课模式
学时分配
0.绪论
要求学生掌握地球科学的基本概念、将今论古等基本原理和本门课程的主要特点和研究方法，了解研究意义，引发学生学习的浓厚兴趣。
利用多媒体以课堂讲授为主，结合课堂讨论。
2
1.地球的起源与演化
1.1宇宙的起源
1.2恒星的演化
1.3太阳和太阳系
1.4早期的地球
要求学生了解地球在宇宙、银河系以及太阳系中所处的位置及形成和演化
利用多媒体以课堂讲授为主，结合课堂讨论
2
2.生命的起源与演化
2.1生命的起源
2.2生命的演化历程
2.3地球生物史
2.4生物大灭绝
要求学生了解地球上生命的起源、演化过程
利用多媒体以课堂讲授为主，结合课堂讨论
2
3.地球概况
3.1地球的形状和大小
3.2地球的外部圈层结构
3.3地球的内部圈层结构
3.4固体地球的主要物理性质
要求学生对地球内外部圈层结构有一全面了解。掌握对流层、平流层的主要特征及差别；掌握地壳、地幔和地核和莫霍面、古登堡面以及各圈层物质组成的差异
配合多媒体图件演示，以讲授为主，辅以课堂讨论的方法。
2
4.矿物
4.1元素
4.2矿物的概念
4.3矿物的主要性质
4.4常见矿物
要求掌握矿物的概念及主要造岩矿物的特性
配合多媒体图件演示，以讲授为主，辅以课堂讨论的方法。
2
实验一：矿物鉴定
常见的矿物鉴定
教师讲解、学生实践
2
5.岩浆作用和岩浆岩
5.1喷出作用与喷出岩
5.2侵入作用与侵入岩
5.3岩浆岩的结构构造
5.4岩浆岩的主要类型
5.5岩浆岩的成因概述
了解岩浆作用是地球内部物质运动变化的一种重要方式。掌握岩浆作用的基本规律，为寻找和开发与岩浆作用有关的矿产资源和热力资源，并为进一步学习专门性理论奠定基础。
本章用多媒体以讲解为主，叙述为