PolyBodyGrav — 规则体重力正演系统

Regular Body Gravity Forward Modeling — 基于 MATLAB 的桌面应用,用于计算与可视化规则几何体在地下产生的重力异常及全梯度张量,支持单规则体正演、多规则体叠加、参数敏感性分析,以及网格数据多格式导出。

版本

v1.0.4(最新稳定版)

支持的规则体

球体 / 长方体 / 垂直圆柱体 / 水平圆柱体 / 倾斜圆柱体 / 椭球体 / 截锥体(共 7 种)+ 多规则体叠加组合。

多面体(Polyhedron)为早期方案,已于 v1.0.3 起移除。

主要功能

• 正演计算:7 种规则体 + 多规则体叠加,网格化计算重力分量,输出平面等值线图与三维 Gouraud 照明渲染;
• 重力分量:Vz 及全梯度张量 Vxx / Vyy / Vzz / Vxz / Vyz / Vxy 共 7 个分量;球体与长方体为全解析梯度,其余形体采用解析 Vz + 数值有限差分混合方案;
• 参数敏感性分析:扫描单一参数或多参数曲线族,绘制异常随参数变化曲线;
• 观测面支持:常量平面或外部地形曲面文件(ASC / GRD / DAT / TXT / XLSX);
• 网格导出:ESRI ASCII Grid(.asc)、Surfer 6 Grid(.grd)、XYZ 列式;
• 参数持久化:参数保存为 JSON,可加载恢复,支持跨会话记忆;
• 授权机制:RSA-2048 公钥验签 + 机器指纹绑定 + 高水位防时钟回拨,离线可用。

系统要求

项目	要求
操作系统	Windows 10/11(64 位)
MATLAB Runtime	R2026a(免费,无需 MATLAB 许可证)
磁盘空间	2–4 GB(含 Runtime)
内存	建议 8 GB 及以上

安装

1. 从 MathWorks 官网免费下载安装 MATLAB Runtime R2026a;
2. 在 Releases 下载 v1.0.4 的安装包或 PolyBodyGrav.exe;
3. 双击运行。

授权

软件采用机器码 + 授权码激活。首次启动会显示本机机器码,发送给软件提供方获取 License.key 授权文件后粘贴激活。激活信息保存在 %APPDATA%\MicroGravityLicense\,后续启动免验证。

使用流程

1. 选择顶部规则体选项卡(球体/垂直圆柱/水平圆柱/倾斜圆柱/长方体/椭球体/截锥体/多规则体);
2. 在「坐标参数」设置网格范围、间距、观测面高程;
3. 在「规则体参数」填写几何参数与密度差(正值→正异常,负值→负异常,如盐丘/空洞);
4. 选择正演分量(Vz 等)与色标方案,点击「计算」;
5. 右侧显示平面等值线图与三维渲染;可导出 ASC/GRD/XYZ 网格或保存参数。

版本历史

v1.0.4(当前)

• 界面主题统一(字体/配色/分组标题/按钮层级),绘图区改为 uipanel 子面板;
• 布局重构:左侧拆为「滚动参数区 + 固定操作区」,计算按钮始终可见;新增 Enter 快捷键触发计算;
• 修复多体面板参数编辑区行高错位导致的组件混叠;
• 修复参数区左侧大面积空白(标签列自适应内容宽度);
• 修复扫描页「X轴范围」输入框遮挡(改为最小值/最大值两行独立输入);
• 修复 uifigure FontName、uilabel Padding 属性误用导致的启动报错;
• 状态栏增强:计算/扫描完成显示数值范围、网格规模、用时;
• 密度参数统一标注为「密度差」,增加 Tooltip 与启动提示说明正负号约定;
• 版本号收敛至单一 VERSION.m。

v1.0.3

• 向量化内核(cuboid / ellipsoid / inclined cylinder / truncated cone / vertical cylinder);
• 修复 compute_numerical_gradients 分量错位与梯度参数顺序问题;
• 修复球体 Vxz/Vyz 符号;
• 修复椭球体旋转角非零时重力分量缺失;
• 修复参数保存(关闭窗口时正确持久化);
• 移除废弃的多面体模块;
• 水平圆柱体改用精确投影公式(修复端点外侧形状失真);
• .asc/.grd 导出/导入行序统一为 ESRI/Surfer 标准。

v1.0.2

• 修复非正方形网格 Y 方向导数间距错误;
• 版本号统一至 1.0.2;
• 编译产物上传至 GitHub Release。

说明

• 本仓库仅提供编译后的发布产物与文档,不包含源代码;
• 授权与技术服务请联系软件提供方。

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