模組一:基礎建設與折射震測

From Theory to Application: A Complete Workflow

本模組以「折射震測探勘」為主軸。 從 Python 環境建置、理論推導、校園實地敲擊震測, 最後深入期中考題型解析,建立完整的地球物理資料處理觀念。

專案學習路徑 (Learning Path)

W1 環境建置
W2 理論基礎
W3 野外實驗
W4 專家觀點
W5 題型解析
W1

專案啟動:環境與工具

建立地球物理資料處理所需的 Python 生態系。

GitHub Hugging Face Codespace
W2

核心理論:折射與反射震測

深入探討波動傳播原理,為野外實驗建立理論模型。

Refraction Reflection
W3

實地採集:校園野外實驗

9/24 實地操作

實際操作震測儀器,進行敲擊震源激發 (Hammer Source)。 透過實地記錄走時資料,驗證折射震測理論。

查看實驗報告 (Student Record)
野外實驗敲擊震源

▲ 野外實驗:震源敲擊實況

W4

專家觀點:甘禮有博士講座

連結學術理論與產業實務,拓展地球物理視野。

W5

觀念統整:折射震測期中考解析

針對期中考題型 (兩層水平構造) 的即時計算驗證與繪圖。

隨堂小工具:地層參數與波動模擬
錯誤:V2 必須大於 V1 才能產生折射波!
地層厚度 (h)
0.00 m
交點距離 (Xc)
0.00 m
臨界角 (θc)
0.0°
波前傳播競速 (Wave Race)
觀念驗證:
1. ● 直達波:沿地表直線前進。
2. ● 折射波:雖然路徑是「下潛(⬊) → 平移(⟶) → 上浮(⬈)」,但在下層高速區 (V2) 獲得加速。
3. 結果:在超過臨界距離 (Xc) 後,紅點(折射波)將會追上並超越藍點(直達波)!

學習心得與收穫

"從零開始建置 Python 開發環境,到實際拿起大鎚在校園進行震測實驗,模組一不僅是技術的入門,更是將抽象理論轉化為真實體驗的過程。"


作為一名史地系的學生,我習慣透過地圖與文獻來理解世界。然而,這個模組讓我第一次學會用「數據」「程式碼」去透視地底下的構造。

最讓我印象深刻的是 W3 的野外實驗。當我親手操作震源敲擊鐵板,並在儀器上看到波動訊號的那一刻,課本上的折射公式瞬間變得立體而真實。 隨後的資料處理與 W5 的計算應用,更讓我體會到地球物理學不僅是理論推導,更是解決實際地質問題的強力工具。這段經歷讓我對接下來的重力與磁力探勘充滿期待。

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