matlab在地質(zhì)中的應(yīng)用

Matlab在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系2023/2/4主講者：吳鴻天目錄1二維三維圖形的繪制2字符數(shù)組與符號(hào)運(yùn)算3簡(jiǎn)單編程的數(shù)據(jù)處理Matlab在地質(zhì)中的應(yīng)用舉例1Matlab概述2矩陣的建立與計(jì)算3Matlab的簡(jiǎn)單操作Matlab的簡(jiǎn)要介紹12Matlab的簡(jiǎn)要介紹Part11.1Matlab概述MATLAB代表

MATrix

LABoratory1.1Matlab概述Matlab的首創(chuàng)者是美國(guó)新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系的系主任CleveMoler博士，他在教授線性代數(shù)課程發(fā)現(xiàn)其他語(yǔ)言很不方便，便構(gòu)思開(kāi)發(fā)了MATLAB。最初采用FORTRAN語(yǔ)言編寫(xiě)，20世紀(jì)80年代后出現(xiàn)了MATLAB的第二版，全部采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。

1984年Moler博士和一批數(shù)學(xué)家及軟件專(zhuān)家創(chuàng)建了MathWorks公司，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)MATLAB。1993年出現(xiàn)了微機(jī)版，到現(xiàn)在最新版本是2013b。1.1Matlab概述

Matlab是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，主要包括Matlab和Simulink兩大部分，在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。

Matlab可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶(hù)界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。1.1Matlab概述

主要功能：數(shù)值分析數(shù)值和符號(hào)計(jì)算工程與科學(xué)繪圖控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真數(shù)字圖像處理數(shù)字信號(hào)處理通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真財(cái)務(wù)與金融工程1.1Matlab概述

顯著特點(diǎn)：

1Matlab具有強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力，MatrixLaboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室），使得矩陣運(yùn)算非常簡(jiǎn)單。

2它是一種演算式語(yǔ)言，包含大量計(jì)算算法，封裝了大量的數(shù)學(xué)函數(shù)，極大地減少了用戶(hù)編寫(xiě)復(fù)雜函數(shù)的難度，而且數(shù)學(xué)表達(dá)式和運(yùn)算規(guī)則與通常的習(xí)慣相同。3Matlab對(duì)許多專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱用戶(hù)可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。1.1Matlab概述Matlab界面介紹1.1Matlab概述命令窗口

命令窗口是命令行語(yǔ)句和命令文件執(zhí)行的主要窗口。

在命令窗口中直接輸入命令或MATLAB函數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)反饋結(jié)果。1.1Matlab概述編輯窗口

用來(lái)創(chuàng)建和修改M-files(MATLAB腳本)路徑是File—New—M-file或Openfile...，編輯完成后按F5運(yùn)行程序。

1.1Matlab概述圖形窗口

圖形窗的打開(kāi)方式有三種：1在主窗口上依次選擇File→New→Figure或Openfile…操作時(shí)，選擇打開(kāi)圖形文件。2在命令窗口輸入figure命令。3執(zhí)行結(jié)果為圖形的語(yǔ)句。1.1Matlab概述圖形窗口如執(zhí)行以下語(yǔ)句x=0:0.1:6;y=sin(x);plot(x,y);在Matlab中可得到右側(cè)圖形1.1Matlab概述Matlab語(yǔ)言的基本要素

Matlab語(yǔ)言主要是由幾個(gè)基本要素構(gòu)建而成的，其中包括變量、常量、數(shù)值、字符串、運(yùn)算符及標(biāo)點(diǎn)等。變量的命名規(guī)則：變量名區(qū)分大小寫(xiě)；變量名長(zhǎng)度不超過(guò)31位，第31位之后的字符被忽略；變量名以字母開(kāi)頭，變量名中可以包含字母、數(shù)字、下劃線，但不能使用標(biāo)點(diǎn)。

1.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣是Matlab語(yǔ)言的核心由m×n個(gè)數(shù)（i=1，2，...，m；j=1，2，...，n）排成的m行n列的數(shù)表稱(chēng)為m行n列矩陣，簡(jiǎn)稱(chēng)m×n矩陣。為表示它是一個(gè)整體，總是加一個(gè)括弧。線性方程組的解取決于系數(shù)常數(shù)項(xiàng)1.2矩陣的建立與計(jì)算對(duì)線性方程組的研究可轉(zhuǎn)化為對(duì)這張表的研究。線性方程組的系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)按原位置可排為1.2矩陣的建立與計(jì)算1.2矩陣的建立與計(jì)算

由空間基本定理知，有且只有一組實(shí)數(shù)(x,y,z)，使得a=向量OP=xi+yj+zk，因此把實(shí)數(shù)對(duì)(x,y,z)叫做向量a的坐標(biāo)，記作a=(x,y,z)。

某廠向三個(gè)商店發(fā)送四種產(chǎn)品，其發(fā)送的數(shù)量可用矩陣來(lái)刻劃。若用aij

表示為工廠向第i店發(fā)送第j種產(chǎn)品數(shù)量，則矩陣

表示了工廠向三個(gè)商店發(fā)送四種產(chǎn)品的數(shù)量。1.2矩陣的建立與計(jì)算1.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣的生成注意點(diǎn)：輸入矩陣時(shí)要以“[]”為其標(biāo)識(shí)，即矩陣的元素應(yīng)在“[]”內(nèi)部。矩陣的同行元素之間可由空格或“，”分隔，行與行之間用“;”或回車(chē)符分隔。矩陣元素可為運(yùn)算表達(dá)式。無(wú)任何元素的空矩陣也合法。1.2矩陣的建立與計(jì)算>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A=123456789創(chuàng)建帶有運(yùn)算表達(dá)式的矩陣：>>b=[sin(pi/3),cos(pi/4);log(9),tan(pi/4)]>>b=[sin(pi/3),cos(pi/4);log(9),tan(pi/4)]b=0.86600.70712.19721.00001.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣的計(jì)算

在matlab語(yǔ)言中運(yùn)算符包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符。其中算術(shù)運(yùn)算符見(jiàn)右表：

其中點(diǎn)運(yùn)算是指操作元素點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的運(yùn)算，也就是說(shuō)矩陣內(nèi)元素對(duì)元素之間的運(yùn)算，點(diǎn)運(yùn)算要求參與運(yùn)算的變量在結(jié)構(gòu)上必須是相似的。操作符定義+算術(shù)加-算術(shù)減*算術(shù)乘.*點(diǎn)乘^算術(shù)乘方.^點(diǎn)乘方\算術(shù)左除.\點(diǎn)左除/算術(shù)右除./點(diǎn)右除1.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣的計(jì)算矩陣的計(jì)算包括矩陣的加法、減法、乘法、轉(zhuǎn)置等。A

=123

456780

B=147258360C=A+B返回:C=261061014101401.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣的計(jì)算

矩陣乘法用“*”符號(hào)表示，只有當(dāng)A矩陣列數(shù)與B矩陣的行數(shù)相等時(shí)，二者才可以進(jìn)行乘法運(yùn)算，否則就是錯(cuò)誤的。計(jì)算方法和線性代數(shù)中所介紹的完全相同。

如：A=[1,2;3,4]；B=[5,6;7,8]；C=A*B，結(jié)果為C=12×56=1×5+2×71×6+2×8=1922

34783×5+4×73×6+4×843501.2矩陣的建立與計(jì)算矩陣的計(jì)算

數(shù)組的乘（矩陣的點(diǎn)乘）用符號(hào).*表示，如果A與B矩陣具有相同階數(shù)，則A.*B表示A和B單個(gè)元素之間的對(duì)應(yīng)相乘。1.2矩陣的建立與計(jì)算>>a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]a=123456789>>b=[123456789]b=123456789>>c=a*bc=303642668196102126150>>d=a.*bd=1491625364964811.2矩陣的建立與計(jì)算如何畫(huà)出sin(x)xcos(x)函數(shù)在0-pi區(qū)間上的曲線？x=0:0.1:pi;y=sin(x).*cos(x);plot(x,y)提示：通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算獲得。1.2矩陣的建立與計(jì)算

字符串：與矩陣基本等價(jià)字符串用單引號(hào)輸入或賦值；字符串的每個(gè)字符都是都是字符數(shù)組的一個(gè)元素；字符串的每個(gè)字符（包括空格）都是字符數(shù)組的一個(gè)元素。>>s='iloveyou's=iloveyou>>size(s)ans=110>>s(2)ans=>>s(10)ans=usize():獲取矩陣的行數(shù)和列數(shù)1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作標(biāo)點(diǎn)：在matlab中一些標(biāo)點(diǎn)符號(hào)也被賦以特殊的意義，或表示要進(jìn)行一定的運(yùn)算等。標(biāo)點(diǎn)定義標(biāo)點(diǎn)定義：冒號(hào)，具有多種應(yīng)用功能…續(xù)行符；區(qū)分行，及取消結(jié)果顯示%注釋標(biāo)記，區(qū)分列，及函數(shù)參數(shù)分隔符等!調(diào)用操作系統(tǒng)運(yùn)算()指定運(yùn)算過(guò)程中的先后次序等[]矩陣定義的標(biāo)志等{}用于構(gòu)成單元數(shù)組等‘字符串的標(biāo)示符1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作下面對(duì)上表中各標(biāo)點(diǎn)作進(jìn)一步的介紹。

首先，用冒號(hào)來(lái)定義行向量?；靖袷剑簒＝x1:step:x2（初始值：步長(zhǎng)：尾元素?cái)?shù)值限）

x＝x1:x2（默認(rèn)步長(zhǎng)為1）其次，通過(guò)使用冒號(hào)，可以截取指定矩陣中的部分。>>a=[1:18]；a=reshape(a,3,6)%重組矩陣a=147101316258111417369121518>>a1=a(:,1,3)

%提取矩陣a的第1到3列元素組成的子矩陣。

a1=147258369>>a2=a(1:2,3:end)a2=710131681114171.3Matlab的簡(jiǎn)單操作

分號(hào)在matlab語(yǔ)言中所起的作用是作為分隔行的標(biāo)志，這里包括在矩陣定義中對(duì)行的區(qū)分以及在程序代碼中對(duì)行的劃分。在矩陣定義中，分號(hào)之間的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是矩陣的同一行。對(duì)于以分號(hào)結(jié)尾的行語(yǔ)句，matlab語(yǔ)言不會(huì)把其運(yùn)算結(jié)果顯示在命令窗口中。

矩陣的定義需要使用中括號(hào)。此外，中括號(hào)可以表示空矩陣，并通過(guò)該空矩陣實(shí)現(xiàn)對(duì)矩陣的部分刪除。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作>>a=[1,2,3,4;5,6,7,8;4,3,2,1;8,7,6,5]a=1234567843218765>>a(:,1:2)=[]a=34782165>>b=a([13],:)b=34211.3Matlab的簡(jiǎn)單操作編程語(yǔ)句結(jié)構(gòu)Matlab語(yǔ)言最基本的賦值語(yǔ)句結(jié)構(gòu)為：變量名列表=表達(dá)式注1：整個(gè)賦值語(yǔ)句以；結(jié)束，則不在屏幕上返回

結(jié)果，否則立即返回結(jié)果。注2：多個(gè)語(yǔ)句可在同一行，用逗號(hào)分開(kāi)。注3：表達(dá)是太長(zhǎng)可以用續(xù)行符號(hào)…1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作編程語(yǔ)句結(jié)構(gòu)循環(huán)語(yǔ)句for,while條件轉(zhuǎn)移ifend,ifelseifelseend開(kāi)關(guān)語(yǔ)句switchcase注釋語(yǔ)句%中斷語(yǔ)句break暫停語(yǔ)句pause回顯語(yǔ)句echoon/off1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作for循環(huán)語(yǔ)句

for循環(huán)語(yǔ)句其功能是重復(fù)執(zhí)行一條或一組語(yǔ)句的固定次數(shù)(也可以是零次)。

表達(dá)式實(shí)際上是一個(gè)矩陣，因?yàn)樵贛atlab中基本元素就是矩陣。當(dāng)矩陣的每一列元素依次賦給變量時(shí)，循環(huán)體語(yǔ)句就執(zhí)行一次。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作for循環(huán)語(yǔ)句基本格式：for循環(huán)變量＝起始值：步長(zhǎng)：終止值循環(huán)體end

步長(zhǎng)缺省值為1，可以在正實(shí)數(shù)或負(fù)實(shí)數(shù)范圍內(nèi)任意指定。對(duì)于正數(shù)，循環(huán)變量的值大于終止值時(shí)，循環(huán)結(jié)束；對(duì)于負(fù)數(shù)，循環(huán)變量的值小于終止值時(shí)，循環(huán)結(jié)束。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以嵌套使用。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作for循環(huán)語(yǔ)句fori=1:5forj=1:5a(i,j)=1/(i+j-1);endenda=1.00000.50000.33330.25000.20000.50000.33330.25000.20000.16670.33330.25000.20000.16670.14290.25000.20000.16670.14290.12500.20000.16670.14290.12500.11111.3Matlab的簡(jiǎn)單操作while循環(huán)語(yǔ)句基本格式：while表達(dá)式循環(huán)體end

若表達(dá)式為真，則執(zhí)行循環(huán)體的內(nèi)容，執(zhí)行后再判斷表達(dá)式是否為真，若不為真，則跳出循環(huán)體，向下繼續(xù)執(zhí)行。

其功能是重復(fù)執(zhí)行一條或者一組語(yǔ)句，重復(fù)次數(shù)由某個(gè)邏輯條件控制，—般來(lái)說(shuō)其執(zhí)行次數(shù)是不能預(yù)先確定的。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作while循環(huán)語(yǔ)句x=0;sum=0;whilex<101sum=sum+x;x=x+2;endsum

While循環(huán)和for循環(huán)的區(qū)別在于，while循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)體被執(zhí)行的次數(shù)不是確定的，而for結(jié)構(gòu)中循環(huán)體的執(zhí)行次數(shù)是確定的。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作if分支結(jié)構(gòu)（1）if邏輯表達(dá)式執(zhí)行語(yǔ)句

end

當(dāng)邏輯表達(dá)式的值為真時(shí)，執(zhí)行該結(jié)構(gòu)中的執(zhí)行語(yǔ)句，執(zhí)行完之后繼續(xù)向下進(jìn)行；若為假，則跳過(guò)結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容，向下執(zhí)行。（2）if邏輯表達(dá)式執(zhí)行語(yǔ)句1else執(zhí)行語(yǔ)句2end

if-else的執(zhí)行方式為：如果邏輯表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行語(yǔ)句1，然后跳過(guò)語(yǔ)句2，向下執(zhí)行；如果為假，則執(zhí)行語(yǔ)句2，然后向下執(zhí)行。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作if分支結(jié)構(gòu)

（3）if邏輯表達(dá)式1執(zhí)行語(yǔ)句1elseif邏輯表達(dá)式2

執(zhí)行語(yǔ)句2

…end

if-elseif的執(zhí)行方式為：如果邏輯表達(dá)式1的值為真，則執(zhí)行語(yǔ)句1；如果為假，則判斷邏輯表達(dá)式2，如果為真，則執(zhí)行語(yǔ)句2，否則向下執(zhí)行。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作if分支結(jié)構(gòu)n=input('Pleaseenteranumber,n=');ifn<10n+10elsen-10end例：輸入一個(gè)數(shù)，如果小于10就輸出這個(gè)數(shù)加10；否則輸出這個(gè)數(shù)減10。1.3Matlab的簡(jiǎn)單操作switch分支結(jié)構(gòu)switch表達(dá)式（％可以是標(biāo)量或字符串）case值1語(yǔ)句1case值2語(yǔ)句2….otherwise語(yǔ)句3end

執(zhí)行方式：表達(dá)式的值和哪種情況(case)的值相同，就執(zhí)行哪種情況中的語(yǔ)句，如果不同，則執(zhí)行otherwise中的語(yǔ)句。格式中也可以不包括otherwise，這時(shí)如果表達(dá)式的值與列出的各種情況都不相同，則繼續(xù)向下執(zhí)行。Matlab在地質(zhì)中的應(yīng)用舉例Part22.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)

繪制二維圖形最常用的函數(shù)是plot函數(shù)。其調(diào)用格式為：

plot(X,Y)

X為橫坐標(biāo)，Y為縱坐標(biāo)。

說(shuō)明：x,y可以是向量或矩陣。

當(dāng)x，y均為向量時(shí)，要求向量x與向量y的長(zhǎng)度一致，則plot(x,y)繪制出以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)的二維圖形。

2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)例如：x，y為同維向量時(shí)

x=0:0.01*pi:pi;y=sin(x).*cos(x);plot(x,y)2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)

當(dāng)x為向量、y為矩陣時(shí)，plot(x,y)用不同顏色的曲線繪制出y行或列對(duì)于x的圖形。y矩陣的行或列的選擇取決于x，y的維數(shù)，若y為方陣或y矩陣的列向量長(zhǎng)度與x向量的長(zhǎng)度一致，則繪制出y矩陣的各個(gè)列向量相對(duì)于x的一組二維圖形；若y矩陣的行向量長(zhǎng)度與x向量的長(zhǎng)度一致，則繪制出y矩陣的各個(gè)行向量相對(duì)于x的一組二維圖形。2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)clearallx=0:pi/50:3*pi;y(1,:)=cos(x);y(2,:)=0.3*cos(x);y(3,:)=0.6*cos(x);plot(x,y)2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)

若x,y是同維的矩陣，則plot(x,y)繪制出y的列向量相對(duì)于x的列向量的一組二維圖形。例：x=[465;132];y=[798;121110];plot(x,y)2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)plot(x,y,'參數(shù)')說(shuō)明：x,y可以是向量或矩陣，與前面相同。參數(shù)選項(xiàng)為一個(gè)字符串，它決定了二維圖形的顏色、線型以及數(shù)據(jù)點(diǎn)的圖標(biāo)等。2.1二維三維圖形的繪制選項(xiàng)說(shuō)明選項(xiàng)說(shuō)明選項(xiàng)說(shuō)明-實(shí)線g綠色xx符號(hào)：點(diǎn)線b藍(lán)色++號(hào)-.點(diǎn)劃線w白色*星號(hào)--虛線k黑色s方形y黃色.點(diǎn)d菱形r紅色o圓p正五邊形常用曲線顏色和線型格式2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)例如：x=1:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'--k',x,z,'-.rd')%結(jié)果怎樣？2.1二維三維圖形的繪制極坐標(biāo)系繪圖函數(shù)polar

polar(theta,tho,s)

其中theta為弧度表示的角度向量；tho為相應(yīng)的幅向量；s為圖形屬性設(shè)置選項(xiàng)，可省略。例如：x=0:0.01*pi:4*pi;y=sin(x/2)+x;polar(x,y,'-')2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)：繪制玫瑰花圖

玫瑰花圖實(shí)際上是極坐標(biāo)中的直方圖，它根據(jù)數(shù)據(jù)值的范圍進(jìn)行分組，并顯示數(shù)據(jù)的分布特征。每個(gè)組顯示為一瓣。

用rose函數(shù)繪制玫瑰花圖，該函數(shù)最常用的語(yǔ)法格式為rose(theta)

用theta數(shù)據(jù)繪制玫瑰花圖，玫瑰花的瓣數(shù)一般為20，或更少。向量theta中的數(shù)據(jù)用弧度表示，確定每個(gè)花瓣的角度。花瓣的長(zhǎng)度反映了theta中落在該范圍內(nèi)的元素個(gè)數(shù)。2.1二維三維圖形的繪制二維圖形及相關(guān)函數(shù)：繪制玫瑰花圖例：用玫瑰花圖顯示50個(gè)隨機(jī)數(shù)的分布特征。clearalltheta=2*pi*rand(1,50);%rand為生成均勻分布的隨機(jī)數(shù)函數(shù)rose(theta)2.1二維三維圖形的繪制三維圖形繪制1plot3函數(shù)

最基本的三維圖形函數(shù)為plot3，它是將二維函數(shù)plot的有關(guān)功能擴(kuò)展到三維空間，用來(lái)繪制三維圖形。

函數(shù)格式：plot3(x1,y1,z1,c1,x2,y2,z2,c2,…)

其中x1,y1,z1…表示三維坐標(biāo)向量，c1，c2…表示線形或顏色。

函數(shù)功能：以向量x，y，z為坐標(biāo)，繪制三維曲線。

2.1二維三維圖形的繪制三維圖形繪制例如：x=0:pi/50:10*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot3(x,y,z);2.1二維三維圖形的繪制三維圖形繪制

plot3也可以以矩陣作為輸入?yún)?shù)，這時(shí)要求3個(gè)輸入矩陣必須結(jié)構(gòu)相同。例如：[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2);z=x.*exp(-x.^2-y.^2);plot3(x,y,z)meshgird函數(shù)：按采樣點(diǎn)生成繪制3D圖

形所需的網(wǎng)格數(shù)據(jù)2.1二維三維圖形的繪制三維圖形繪制

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mesh函數(shù)

mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細(xì)的三維曲面結(jié)構(gòu)圖時(shí)，可以通過(guò)繪制三維網(wǎng)格圖來(lái)表示三維曲面。三維曲面的網(wǎng)格圖最突出的優(yōu)點(diǎn)是：它較好地解決了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在三維空間的可視化問(wèn)題。

函數(shù)格式：mesh(x,y,z,c)

其中x，y控制X和Y軸坐標(biāo)，矩陣z是由(x，y)求得Z軸坐標(biāo)，(x,y,z組成了三維空間的網(wǎng)格點(diǎn)；c用于控制網(wǎng)格點(diǎn)顏色。

meshc(x,y,z)繪制將網(wǎng)格與等高線結(jié)合的三維面圖。

meshz(x,y,z)繪制以邊界面屏蔽的網(wǎng)格圖

surf(x,y,z)繪制三維著色面圖2.1二維三維圖形的繪制三維圖形繪制例如：[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);subplot(2,2,1)mesh(z)subplot(2,2,2)meshc(z)subplot(2,2,3)meshz(z)subplot(2,2,4)surf(z)sqrt()求平方根，subplot（）是將多個(gè)圖畫(huà)到一個(gè)平面上的工具。2.1二維三維圖形的繪制Matlab在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用選擇構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課本的附圖1：凌河地形地質(zhì)圖來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)

在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，我們要接觸大量的地形地質(zhì)圖，地形地質(zhì)圖上最基本的一項(xiàng)信息就是等高線地形圖，讀懂等高線地形圖，通過(guò)空間想象將三維的立體地形在腦海中構(gòu)建起來(lái)，這對(duì)于接下來(lái)正確獲取其它地學(xué)專(zhuān)業(yè)信息有極大的幫助。但是，在剛剛接觸地質(zhì)圖的時(shí)候，我們通常很難建立起三維的立體地形，或者是建立起來(lái)了也沒(méi)有一個(gè)客觀的對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，不知道自己建立的影像到底對(duì)不對(duì)，老師在講解的時(shí)候，也只是簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述，我們根本沒(méi)法建立清晰可見(jiàn)的三維立體地形對(duì)照影像，不利于我們后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。2.1二維三維圖形的繪制2.1二維三維圖形的繪制

為了獲取這一地區(qū)的點(diǎn)的高度，在原圖上，以左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，圖的下邊界為X軸，圖的左邊界為Y軸，分別在兩軸上每隔1cm取點(diǎn)，根據(jù)圖的比例尺1:20000，圖上的1cm在實(shí)際中表示200米，根據(jù)取的點(diǎn)作方格，如圖2，再根據(jù)地質(zhì)圖上原有的等高線的信息，就可以得到一系列的（X,Y,H）。其中（X,Y）表示在這張地形地質(zhì)圖上某點(diǎn)的位置坐標(biāo)，H表示該點(diǎn)的高程（通過(guò)圖上的等高線可以得出來(lái)）。下表就是得到的數(shù)據(jù)：Matlab在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用2.1二維三維圖形的繪制在編程中為了導(dǎo)入的方便，將相同的數(shù)據(jù)改用txt格式進(jìn)行導(dǎo)入(h.txt)。2.1二維三維圖形的繪制

用原始數(shù)據(jù)作該地區(qū)的地貌圖。x=0:200:3000;y=0:200:2400;loadh.txt;meshz(x,y,h);xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('H')運(yùn)行結(jié)果如圖3。明顯山區(qū)表面很粗糙，效果不好。2.1二維三維圖形的繪制

每間隔50加密網(wǎng)格，用最近鄰點(diǎn)插值方法作該地區(qū)的地貌圖，可以使地圖的顯示效果更好。x=0:200:3000;y=0:200:2400;loadh.txt;xi=0:50:3000;yi=0:50:2400;hi=interp2(x,y,h,xi,yi','cubic');surfc(xi,yi,hi);xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('H')運(yùn)行結(jié)果如圖，效果很好。2.1二維三維圖形的繪制

顯示一個(gè)旋轉(zhuǎn)的地球（1）創(chuàng)建一個(gè)包含下面代碼的M文件：fori=360:-5:0view(i,0);drawnowend（2）保存名稱(chēng)為spin.m。（3）用格線創(chuàng)建球體顯示效果：axesm('globe','Grid','on','Gcolor',[.7,.8,.9],'GlineStyle','-')（4）隱藏圖形包圍盒的邊線，進(jìn)行透視投影：set(gca,'Box','off','Projection','perspective')（5）創(chuàng)建海平面數(shù)據(jù)網(wǎng)格，使球體不透明：base=zeros(180,360);baseref=[1900];hs=meshm(base,baseref,size(base));colormapcopper（6）提升網(wǎng)格，使它浮在球面上方2.5%半徑

距離的地方：setm(gca,'Galtitude',0.025)（7）準(zhǔn)備用地形地貌數(shù)據(jù)替換目前的球面數(shù)據(jù)：clmo(hs)loadtopo2.1二維三維圖形的繪制

顯示一個(gè)旋轉(zhuǎn)的地球（8）將高程放大顯示，繪制表面：topo=topo/(almanac('earth','radius')*20);hs=meshm(topo,topolegend,size(topo),topo)；demcmap(topo)（9）旋轉(zhuǎn)地球spin2.2字符數(shù)組與符號(hào)運(yùn)算在數(shù)值計(jì)算中，最主要的部分就是解線性方程組。由矩陣的定義可知，線性方程組的運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化為矩陣的運(yùn)算。另外，在地質(zhì)學(xué)中應(yīng)用比較廣泛的還有插值、曲線的擬合等等。趨勢(shì)面分析：為研究某一地質(zhì)特征的區(qū)域性變化規(guī)律和局部范圍的異常變化,常用趨勢(shì)面分析方法來(lái)處理地質(zhì)問(wèn)題。用matlab處理的過(guò)程就是進(jìn)行多個(gè)變量的函數(shù)的曲線擬合過(guò)程。2.2字符數(shù)組與符號(hào)運(yùn)算具體過(guò)程為：輸入原始數(shù)據(jù)y建立趨勢(shì)方程y計(jì)算趨勢(shì)值和偏差值y作分析圖和剩余圖。在matlab中：一次趨勢(shì)方程為：W=