本书讨论的是分层介质中电磁场的求解问题。
本书应用部分主要涉及海洋电磁法在探测深海油层的应用，而作者本人参加了这项世界前沿技术的建立和发展的全过程，所以本书对该问题的探讨是极为深刻和透彻的。
本书在很多问题的处理上有独到之处，如Hankel变换的估值方法，作者本人正是该方法的创始人。
另外，本书的重要特点之一是在讨论理论的同时提出了详细的计算过程，提出的程序除了考虑到帮助学习理论外，还考虑到实用性，读者在修改一些模型参数后就能解决一些使用问题。
本书讨论的是分层介质中电磁场的求解问题,分层介质指的是介质的电磁参数只 在一个特定的方向上有变化.许多应用问题都可以归结为分层介质的问题,例如大地 模型就经常可以用分层介质来表示.因此,计算分层介质电磁场问题具有重要的应用 背景.而且,由于分层介质问题有解析解,它又是电磁场数值解法的基础,可以用于检 验数值解法的正确性.
章讨论了电磁场基本理论.这一章的目的是用短篇幅介绍以后几章所需的 电磁场内容,例如,平面分层介质反射系数的计算、三维格林函数的表示等.根据电磁 场理论,三维格林函数可以表示为平面波展开后再作一次 Hankel变换,这个表示法 用于求解平面分层介质问题.三维格林函数也可以表示为柱面波展开后,再作一次 Fourier变换,这个表示法用于求解柱面分层介质问题.因此,Hankel变换和 Fourier 变换的计算是分层介质中电磁场求解问题的重要部分.
书中讨论了两种情况下的分层介质:一种是平面分层介质,即电磁参数只沿直角 坐标中的某一轴(本书中假定为z轴)方向变化;另一种是柱面分层介质,即电磁参数 只沿柱坐标中的轴方向变化.平面分层介质问题的理论和算法,及其在海洋电磁中的应用,分别在第二章和第三章中进行讨论;而柱面分层介质问题则在第四章中进行 讨论.如果说平面分层介质是一维介质,那么将其推广为二维介质就可适用于更多应用 情况.二维介质的情况不再有解析解,必须用数值法求解.因此,本书的第五章和第六章讨论用有限元方法求解二维情况(二维介质和无限长线源)和2.5维情况(二维介质 和有限长线源)的算法.本书把平面分层介质中具有二维目标的情况看成是平面分层 介质问题的扩展. 第七章讨论了在有耗介质情况下计算 Hankel变换和 Fourier变换的一种有效方 法.这种方法的常规名称是基于滤波系数的算法,而我认为称之为基于指数采样值 的算法可能更为贴切.
本书内容中若干理论问题已在一些有名的专著里得以讨论,例如有关平面介质电 磁场的问题可见J.A.Kong的著作(Kong,1990;孔金瓯,2003).对于有限元方法等 数值解法,可见J.Jin的著作(金建敏,1998;Jin,2002,2010).读者应学习这些专著 以加深对理论的理解,而本书的特点在于讨论理论的同时提出详细的计算过程(或程 序).我认为,具体动手算一算就会发现自己是否对理论有真正的理解.所以动手算是深入学习理论的必要的一步.而讲述这一步,即从理论到算出结果的著作较少,这是写作本书的主要理由.本书提出的程序,除了考虑到帮助学习理论外,还考虑到实用性. 希望读者在修改一些模型参数后就能解决一些实用问题.
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