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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