实验二：三度直立六面体正演程序设计实验概念.docx

《重磁资料处理与解释》实验二直立六面体正演程序设计专业名称：地球物理学学生姓名：学生学号：指导老师：王万银、纪新林、纪晓琳、邱世灿提交日期：2016-11-301 基本原理在空间直角坐标系o-xyz中，形体（直立六面体）模型如图1所示。设该直立六面体x方向的坐标范围为，y方向坐标为，z方向（铅垂向下为正）坐标为；又设该直立六面体剩余密度为，根据正演理论得知，其在空间任意一点处产生的重力异常为 （1-1）式中，为万有引力常数，在国际单位制中其值为；为计算点到场源点的距离，可表示为 （1-2）2 输入/输出数据格式设计2.1 场源参数数据格式设计场源参数按照一个直立六面体为一个记录进行设计，在数据文件中占一行。第一列为剩余密度density_source(g/cm3)；第二列为磁化强度mag_source(nT)；第三列为磁化方向倾角Az_source (DEG)；第四列为磁化方向与x轴的夹角Ax_source (DEG)；第五列为磁化方向与y轴的夹角Ay_source (DEG)；第六列～第七列为x坐标的起点X1和终点X2(km)；第八列～第九列为y坐标的起点Y 1和终点Y2 (km)；第十列～第十一列为z坐标的起点Z1和终点Z2)(km，向下为正)。以上各量均为实型变量，各量的意义见图1所示。2.2 计算点坐标数据格式设计 计算点坐标数据格式设计为1：曲面非规则网；2：曲面规则网；3：平面非规则网；4：平面规则网；共四种形式。其中非规则网采用一个计算点为一个记录的方式设计。第1列保存计算点x坐标x_coord，第2列保存计算点y坐标y_coord，第3列保存计算点z坐标z_coord。以上各量均为实型变量。规则网采用grd文件形式进行设计。2.3 计算结果输出数据格式设计计算结果输出数据格式与输入格式对应。非规则网时，采用一个计算点为一个记录的方式设计。第1列保存计算点x坐标x_coord，第2列保存计算点y坐标y_coord，第3列保存计算点计算结果field。以上各量均为实型变量。规则网时采用grd文件形式进行输出。2.4 参数文件数据格式设计将以上部分量保存在一个文件中，该文件名变量为cmdfile，字符串变量，长度不超过80，全路径名。在该文件中保存的参数如下：场源参数文件名filename_source，字符串变量，长度不超过80；计算点坐标文件名filename_obser，字符串变量，长度不超过80；计算结果输出文件名filename_field，字符串变量，长度不超过80anglez：t0方向与Z轴夹角angley：t0方向与Y轴夹角anglex：t0方向与Z轴夹角flag：测网类型（1：曲面规则网；2：曲面非规则网；3：平面规则网；4：平面非规则网）z_par：如果测网类型是平面网时Z坐标的值3总体设计此次程序采用IPO结构设计，首先通过读取cmd文件，得到相关输入参数：输入场源文件名、计算点坐标文件名、输出结果文件名，磁倾角、与X轴夹角和y轴夹角，给定计算异常类型，给定测网类型，绘图所以特征值；然后从场源文件中读取输入的场源个数及场源参数。下一步，通过判断测网类型type_net的数值，选择测网类型是规则网（type_net=1或3）还是非规则网（type_net=2或4），选择好测网类型后，输入与测网类型相符的计算点坐标。然后通过判断method的数值，选择计算重力异常（method=1），磁力异常（method=5）还是化极磁力异常（method=6）。最后，根据不同的测网类型输出不同的计算结果。总体设计见表1。输入场源文件名、计算点坐标文件名、输出结果文件名，磁倾角、与X轴夹角和y轴夹角，给定计算异常类型，给定测网类型，绘图所以特征值。输入场源个数及参数（）判断测网类型type_net的数值type_net=1或3曲面或平面非规则网type_net=2或4曲面或平面规则网输入计算点坐标（x,y,z）输入计算点坐标（x,y,z）判断method的数值判断method的数值method=1计算重力异常method=5计算磁力异常method=6计算化极磁力异常method=1计算重力异常method=5计算磁力异常method=6计算化极磁力异常输出计算结果输出计算结果表1 总体设计N-S图4测试结果4.1 测试参数 （1）场源参数保存在“source.dat”中。第一列为剩余密度(g/cm3)；第二列为磁化强度(nT)；第三列为磁化方向与z轴的夹角(DEG)；第四列为磁化方向与x轴的夹角(DEG)；第五列为磁化方向与y轴的夹角(DEG)；第六列～第七列为x坐标的起点和终点(km)；第八列～第九列为y坐标的起点和终点(km)；第十列～第十一列为