地球物理与空间信息学院中国地质大学武汉.docx
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地球物理与空间信息学院中国地质大学武汉
中国地质大学
学术型硕士研究生培养方案
学科代码081802
学科名称地球探测与信息技术
填表日期:
2014年2月10日
一、学科(专业)简介
勘查地球物理专业硕士点是教育部2012年新公布的专业目录,属一级学科地质资源与地质工程下设的二级学科点,原专业是地球探测与信息技术(教育部1997年公布的专业目录),最初是1952年设置的地球物理勘探即八十年代更名的应用地球物理。
经半个多世纪的发展,该学科逐步形成以应用地球物理理论、方法技术研究以及环境与工程地球物理、资源与能源勘探为主要特色的博士点,注重运用新的物理原理、新参数和新方法技术的研究,注重现代数字信号处理理论、计算机科学在地球物理领域的应用,以及地球物理方法在解决地学重大基础理论及国民经济建设中的应用。
其中近地表地球物理领域居国内领先并在国际上有一定的影响。
本学科与众多国内外知名大学、高水平研究机构建立了稳定的合作关系,先后与美国圣路易斯大学、澳大利亚麦考瑞大学等国外著名大学和研究所进行学术交流与科研合作;每两年主办一次工程与环境国际会议;聘请了多位国内外著名学者为学院客座或兼职教授,75%的教师有出国一年以上的国际学术交流经历,每年有10余名师生出国进行学术交流,包括参加美国勘探地球物理学家年会(SEG)、美国地球物理学家年会(AGU)以及欧洲地球物理学家及工程师国际年会(EAGE)。
本学科主要在固体矿产及能源勘查、地质工程、灾害、环境及深部地质调查等领域进行地球探测及信息处理的理论、方法与技术和应用效果的研究。
本学科点有博士生导师9人,教授22人,副教授29人。
有“地下信息探测技术与仪器”教育部重点实验室,“工程地球物理”省部级重点实验室,有先进和完善的地球物理探测仪器和32节点并行机群。
承担国家973、863项目,自然科学基金项目及各种项目共200余项,近五年项目经费超过7000万元。
获国家自然科学二等奖和省部级一、二等奖多项。
已毕业的硕士研究生数百人,就业方向主要为能源、固体矿产、交通、水利、工程与环境等部门。
二、学科方向
序号
学科方向名称
主要研究内容、特色与意义
学术骨干
(按姓氏笔画排名)
1
应用地球物理(重磁勘探、电法勘探、地震勘探、测井)
研究重磁勘探、电法勘探和地震勘探的原理、方法及应用。
注重地球物理新方法及在实践中应用的研究,拓展地球物理的应用领域。
马火林王书明邓世坤
刘江平许顺芳祁明松
师学明朱培民李永涛
李振宇陈超沈博
宋先海张玉芬张世辉
张学强张胜业於文辉
杨宇山昌彦君胡祥云
罗银河骆淼徐义贤
顾汉明夏江海潘和平
等
2
资源地球物理
研究油气及固体矿产资源测井、重磁、遥感等地球物理方法的原理与应用。
王书明刘江平朱培民
李振宇陈超张玉芬
於文辉顾汉明鲍晓欢
蔡建超潘和平等
3
海洋地球物理
研究海洋油气勘探的地震采集处理技术及天然气水合物海底大地电磁勘查技术。
王书明师学明张世辉
张胜业於文辉胡祥云
顾汉明等
4
综合地球物理
研究固体矿产与油气勘探中综合地球物理方法的理论与应用。
师学明胡祥云徐义贤
等
5
近地表地球物理
近地表环境要素及其变化的定量描述以及在环境保护,工程建设和油气勘探中的应用。
刘江平许顺芳李振宇
张学强宋先海徐义贤
夏江海等
6
地球物理信息工程
地球物理信息处理与软件开发
王书明刘江平师学明
朱培民陈超张学强
胡祥云徐义贤顾汉明
夏江海潘和平等
7
地质灾害遥感监测
研究基于天基、空基、地基遥感的地质灾害监测技术与方法。
牛瑞卿、王毅、吴柯、许丽娜、陈涛、陈丽霞、喻鑫
8
地学数据挖掘
研究挖掘海量地学时空数据中蕴藏的地学知识及规律。
王贤敏、陈丽霞、武雪玲、曹雪莲
三、培养目标与学习年限
培养德、智、体全面发展,具有本学科和相邻学科的较扎实理论基础及较宽广的科学技术知识,能胜任地学基础理论研究和国民经济建设需要的应用型、复合型人才。
学位获得者应具有较坚实的数学、物理、计算机和地质学的基础理论和较系统的专门知识,在掌握地球物理基本理论的基础上,掌握某一分支学科的系统专门知识。
具有进行地球物理实验和对信息进行处理的能力,并能了解本学科的发展方向,可独立承担本学科一般研究课题。
掌握一门外国语,具有读、写、听、说的能力。
学习年限:
实行弹性学制,硕士生的基本学制为2-3年,由各学科自主确定。
四、课程设置
课程类型
课程代码
课程名称(英文名称)
学分
学时
开课学期
备注
公共课(必修6-7学分)
S20023
中国特色社会主义理论与实践研究
2
36
1
S20025
自然辩证法概论
1
18
1
S23008-9
科技英语写作与交流(A)-(B)
4
64
1-2
学位课
(至少修9学分)
S05010
位场理论
3
48
1-2
至少选一
S05017
电磁场理论
3
48
1-2
S05019
弹性波理论
3
48
1-2
S05011
地球物理反演理论
3
48
1-2
二选一
S05042
计算地球物理学概论
3
48
1-2
S05066
遥感地质
3
48
1-2
(地球信息技术)
S05085
地学空间分析
3
48
1-2
S23010
研究方向文献综述
3
48
1-2
必选
选修课
(至少修9学分)
专业选修课精简到五门左右。
S00004
信息检索与利用
2
32
2
S05012
地震波地质信息综合解释
2
32
2
S05007
地球科学中的小波
1.5
24
2
S05041
储层地球物理学
2
32
2
S05050
测井与测井资料综合解释
2
32
2
S05026
定量勘探地震学
2
32
2
S05043
固体介质中波的传播与成像理论
2
32
2
S05051
各向异性介质地震波传播理论
2
32
2
B05025
勘查地球物理前沿
4
64
1
S05079
高频面波方法
2
32
2
S05082
重磁异常频谱分析
2
32
2
S05093
海洋地球物理概论
2
32
2
S05081
三维电磁勘探
2
32
2
S05080
环境磁学及应用
2
32
2
S05030
现代地球物理观测与实验技术
2
32
1-2
S01077
岩石物理学
2
32
2
S11015S11005
S11007
S11002
S11013
S11083
S11021
数学物理方程
应用泛函分析
数值分析
多元统计分析
矩阵理论
应用数学方法
数理统计
3
48
1-2
任选1
S05087
遥感信息模型
2
32
2
S05092
地学信息数据挖掘
2
32
2
S23029
统计模式识别
2
32
2
S05088
地表变形监测
2
32
2
S05090
地质灾害监测与信息处理
2
32
2
S05091
高分辨率遥感
2
32
2
S05089
高光谱遥感
2
32
2
S05086
地球信息技术前沿
2
32
2
S23197
遥感影像高级分析
2
32
2
S06003
VisualC++程序设计
3
48
1
任选1
S15018
现代信息技术基础
学术报告
听报告至少3次,做报告至少2次
五、需阅读的主要经典著作和专业学术期刊目录
序号
著作或期刊的名称
作者或出版单位
1
JournalofGeophysicalResearch
AGU
2
GeophysicalResearchLetters
AGU
3
ReviewsofGeophysics
AGU
4
PhysicsofEarthandPlanetaryInterior
Elsevier
5
GeophysicalJournalInternational
Wiley
6
JournalofGeodynamics
Elsevier
7
Tectonophysics
Elsevier
8
SurveysinGeophysics
Springer
9
Tectonics
Elsevier
10
Geophysics
SEG
11
GeophysicalProspecting
Wiley
12
PureandAppliedGeophysics
Springer
13
JournalofAppliedGeophysics
Elsevier
14
AAPGBulletin
AAPG
15
Geology
GSA
16
BulletinoftheSeismologicalSocietyofAmerica
SSA
17
NearSurfaceGeophysics
EuropeanAssociationofGeoscientistsandEngineers
18
NaturalResourcesResearch
InternationalAssocioationforMathematicalGeosciences
19
Computers&Geosciences
InternationalAssocioationforMathematicalGeosciences
20
MineraliumDeposita
TheSocietyforGeologyAppliedtoMineralDeposits
21
GeochimicaetCosmochimicaActa
TheInternationalAssociationofGeochemistryandCosmochemistry
22
Geochemistry:
Exploration-Environment-Analysis
TheAssociationofAppliedGeochemist
23
AmericanMineralogist
MineralogicalSocietyofAmerica
24
TheCanadianMineralogist
MineralogicalAssociationofCanada
25
EuropeanJournalofMineralogy
EuropeanMineralogicalUnion
26
ExplorationandMiningGeology
GeologySocietyofCanadianInstituteofMining,MetallurgyandPetroleum
27
ReviewsinMineralogy&Geochemistry
MineralogicalSocietyofAmericaGeochemialSociety
28
SEGJournal
SocietyofExploration
29
AsianJournalofEarthSciences
AmericanGeosciencesInstitute
30
AdvancesinGeosciences
AmericanGeosciencesInstitute
31
JournalofChinaUniversityofGeosciences
ChinaUniversityofGeosciences
32
中国科学(中英文)
科学出版社
33
科学通报(中英文)
科学出版社
34
地球物理学报(中英文)
科学出版社
35
地质学报(中英文)
科学出版社
36
自然科学进展(中英文)
科学出版社
37
石油地球物理勘探
石油地球物理勘探编辑部
38
地球科学进展
科学出版社
39
地球科学(中文)
中国地质大学出版社
40
地球科学(英文)
Springer
41
地质科技情报
中国地质大学出版社
42
地震学报(中英文)
科学出版社
43
北京大学学报(自然科学版)
北京大学出版社
44
吉林大学(地球科学版)
吉林大学出版社
45
成都理工大学学报
成都理工大学出版社
46
长安大学学报(地球科学版)
长安大学出版社
47
石油物探
科学出版社
48
物探与化探
地质出版社
49
测绘学报
测绘出版社
50
地学前缘
中国地质大学(北京)《地学前缘》编辑部
51
现代地质
中国地质大学(北京)
注:
本表不够可加页
六、科研能力与水平及学位论文的基本要求
科研能力与水平的基本要求
(1)掌握一门外语,有较扎实的专业知识,能收集、阅读中外文献资料,能对所研究领域进行较深入的评述,并写出读书报告。
(2)能运用计算机语言(FORTRAN、C或VB等)编制程序,对所研究问题进行科学计算和软件开发。
(3)能使用所从事领域的仪器、实验设备及计算机软件。
学位论文的基本要求:
(包括学术水平、创造性成果及工作量等方面的要求)
(1)学位论文的选题必须对国民经济有意义或在学术上有一定意义的价值。
(2)论文必须对所研究问题有新的认识。
(3)研究方向与实验相关的硕士论文,其60%以上数据应由硕士生自己所测;研究方向与处理解释方向有关的硕士论文,其计算处理结果应是硕士生自己所计算,其主要图件应是硕士生自己编制。
课程内容提要
课程编号:
S05010开课学期:
2周学时/总学时:
8/48学分:
3
课程名称:
位场理论
英文名称:
PotentialFieldTheory
教学方式:
课堂授课考试方式:
口头报告/读书报告
任课教师:
陈超
内容提要:
本课程从位场基础理论从发,从全球角度分析地球重力场和地磁场特征,讨论地球重力场、地磁场数学表达及其物理含义。
在此基础上,讲授重力异常和磁异常信号的特点及其信号分析方法,介绍位场理论在重、磁异常资料分析及反演解释中的应用。
课程内容包括:
(1)引言,介绍位场的基本概念,讨论场的分类、场的三维空间图示、边值问题、位场拉普拉斯方程的解和积分方程的解。
(2)地球重力场,介绍地球重力场组成、特征、数学表达,讨论正常重力场及其大地水准面异常和重力异常的物理意义。
(3)地磁场,介绍地磁场组成、特征、数学表达,讨论基本磁场及其磁异常的特征及物理意义。
(4)重、磁异常场信号特征,讨论异常场的空间特征、线性叠加与等效性、异常场信号的谱及其特征。
(5)重、磁异常信号分析,以重、磁异常信号分离为主题,讨论异常信息前提和常用的方法,介绍多尺度分析方法及其应用。
(6)重、磁异常资料应用,介绍几个典型的应用实例。
教材:
(无)
参考书:
1)K.K.Roy,PotentialTheoryinAppliedGeophysics,Springer,2007.
2)李瑞浩,重力学引论,地震出版社,1988.
3)Б.М.杨诺夫斯基,地磁学,(刘洪学、周烑秀译),地质出版社,1982.
课程内容提要
课程编号:
S05017开课学期:
2周学时/总学时:
8/48学分:
3
课程名称:
电磁场理论
英文名称:
Thetheoryofelectromagneticfield
教学方式:
课堂授课考试方式:
读书报告
任课教师:
胡祥云、王书明、蔡建超
内容提要:
本课程为勘查地球物理硕士生必修的一门学位基础课。
课程系统介绍电磁场的基本概念和基本原理。
课程以电磁理论实验为基础,以数学物理演绎方法为手段,向学生介绍电磁运动的基本属性和运动规律。
要求学生掌握分析和处理电磁场基本问题的能力,为以后专业课学习、生产实践和科学研究打下良好的基础。
课程内容主要包括基本电磁理论、 电磁边值问题、时变电磁场的基本规律、平面电磁波性质、时变电磁场的势、并矢格林函数、电磁场积分方程等。
教材:
S.H.沃德著,地球物理用电磁理论,地质出版社,1978
参考书:
1)ElectromagneticSoundings,A.A.KaufmanandP.Hoekstra,Elsevier
2)Geophysics,AppliedGeophysics,Geophysicalprospecting
课程内容提要
课程编号:
S05019开课学期:
1-2周学时/总学时:
8/48学分:
3
课程名称:
弹性波理论
英文名称:
ElasticWave(SeismicWave)Theory
教学方式:
讲课(多媒体)考试方式:
读书报告
任课教师:
顾汉明
内容提要:
本课程是地震勘探基本理论课程之一,主要介绍地震波在各类介质中传播的方程和传播的特征。
主要内容包括:
1、简要介绍弹性动力学基本理论,包括直角坐标张量的概念、向量基本知识;应力应变分析、运动方程及基本初值—边值问题,弹性动力学的基本波。
2、详细讨论时谐平面波和平面脉冲波在界面处的反射和透射,包括P波、SV波、SH波在弹性半空间、两个半空间界面的反射、透射和折射,AVO理论。
3、重点讲述分层介质中的反射和透射问题以及球面波的反射、透射和折射,包括均匀平面波和非均匀平面、阻抗的概念,平面层的反射系数和透射系数的计算。
4、重点讲解球面波在平界面上的反射波、透射波和折射波求解,固体多层介质的平面波合成记录的计算方法以及点源合成记录与平面波分解。
5、一般讲述线性粘弹性介质和各向异性介质中的基本原理及其应用,包括横向各向同性介质中波的特征、弱TI介质和椭圆各向异性介质中波的特征,其中重点讲述TI介质中波的反射和透射、方位各向异性介质和正交各向异性介质中波的传播性质。
教材:
地震波理论、徐仲达编著,同济大学出版社,1996
参考书:
QuantitativeSeismologyTheoryandMethods,K.Aki,P.G.Rechards,Vol.I,1980
(有中译版本:
定量地震学——理论和方法)
《Geophysics》
《石油地球物理勘探》
《石油物探》等杂志
课程内容提要
课程编号:
S05011开课学期:
2周学时/总学时:
8/48学分:
3
课程名称:
地球物理反演理论
英文名称:
GeophysicalInverseTheory
教学方式:
课堂授课考试方式:
读书报告
任课教师:
朱培民师学明
内容提要:
该课程地球物理的基础课程之一,主要是学习与研究从地球物理数据反演地球物理模型的基本理论与基本方法,可为地球物理的数据解释提供定量结果与评价。
通过该课程的学习,充分了解反演方法在重、磁、电、震等方法数据处理与解释中的作用
内容主要包括:
(1)反演的基本概念与反演问题;
(2)离散线性反演基本理论,包括数据最小方差解,模型最小长度解,马夸特(Marquardt),广义逆反演;
(3)连续介质Backus-Gilbert反演理论;
(4)迭代类非线性反演方法,包括梯度法、牛顿法、共轭梯法(ConjugateGradientMethod)、变尺变法等;
(5)完全非线性反演方法:
蒙特卡洛法、模拟退火法、遗传算法等;
(6)随机反演方法。
重点讲述离散线性反演理论、迭代类非线性反演方法与完全非线性反演方法。
教材:
王家映.地球物理反演理论.北京:
教育出版社,2002
参考书:
1)杨文采.地球物理反演的理论与方法.北京:
地质出版社,1997
2)Geophysics杂志
3)傅淑芳,朱仁益.地球物理的反演问题.北京:
地震出版社,1998
4)姚姚.地球物理反演理论与基本方法.武汉:
中国地质大学出版社,2004
课程内容提要
课程编号:
S05042开课学期:
2周学时/总学时:
8/48学分:
3
课程名称:
计算地球物理学概论
英文名称:
ComputationalGeophysics
教学方式:
课堂授课考试方式:
读书报告
任课教师:
罗银河、陈超、潘和平、胡祥云
内容提要:
计算地球物理:
地球物理、数学和计算机科学三者的结合,它是地球物理学的一个分支学科,它已成为地球物理学理论与应用的各个方面必不可少的科学手段和有力支柱。
通过本课程的学习,使学生能够基本掌握地球物理正、反演的基本原理和方法,并能独立解决特定条件下地球物理问题的正演模拟、反演及偏移成像。
本课程以专题的形式进行介绍和论述,重点介绍:
1.地球物理正演的数学方法(地震为主);
2.位场、电磁场的正反演问题的原理和方法;
3.研究地震波场的特征及其应用问题;
4.波动方程参数反演方法问题;
5.一些新的非线性方法及其应用。
教材:
马在田主编,计算地球物理学概论,同济大学出版社,1997
参考书:
1.何樵登,熊维纲主编,应用地球物理勘探教程,北京:
地质出版社,1993
2.陆基孟等编,地震勘探原理及资料解释,北京:
石油工业出版社,1985
3.徐世浙,地球物理中的边界单元法,科学出版社,1995,
4.徐世浙,地球物理中的有限单元法,科学出版社,1994
课程内容提要
课程编号:
S05012开课学期:
第二学期周学时/总学时:
6/32学分:
2
课程名称:
地震波地质信息综合解释
英文名称:
ComprehensiveInterpretationoftheGeologicalInformationofSeismicWave
教学方式:
讲课、自学、讨论考试方式:
读书报告
任课教师:
刘江平
内容提要:
本课程主要介绍地震勘探获取的地震波场所蕴涵的含油气信息、岩土工程地质信息的提取和定量解释方法技术。
包括地震波的动力学(各种振幅信息、各种频率信息、吸收系数、波阻抗、AVO信息等)和运动学(各种速度等)信息提取的新方法技术;地震构造信息、地震岩性信息和地震地层信息的解释方法和应用实例,包括中国典型地震剖面图(隐蔽油气藏及构造油气藏)的地质解释;典型模型的三维地震资料解释方法和流程。
尤其介绍地震属性技术在岩性横向预测、地层压力预测及岩土力学参数计算中的应用实例,重点介绍地震波阻抗反演方法以及地震属性分析技术的一些新方法技术以及应用实例。
最后用典型复杂模型的三维模拟的地震资料进行现场解释和实习。
教材:
自编
参考书:
《Geophysics》
《石油地球物理勘探》
《石油物探》等杂志
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- 地球物理 空间 信息 学院 中国地质大学 武汉