根據《廣西科學技術獎勵委員會辦公室關于組織開展2024年度廣西科學技術獎提名工作的通知（桂科獎辦發〔2024〕1號）》（自然獎字〔2024〕2號）要求，我所作為第三參與完成單位對擬申報2024年度廣西科學技術獎項目成果有關材料予以公示，項目名稱為《卷積型積分快速、高精度數值計算新方法及其應用》，公示內容詳見附件。公示時間為2024年6月23日至2024年6月28日，公示期內，有異議者，請以書面形式，并署真實姓名和聯系電話，于2024年6月28日下午17:00前，向我所反映，不署真實姓名的，不予受理。受理電話：010-88015656，紀檢電話：010-88015342，郵箱：sycglb@ief.ac.cn。

附件：2024年度廣西科學技術獎（自然科學1.2）提名項目公示材料-卷積型積分快速、高精度數值計算新方法及其應用

2024年度廣西科學技術獎（廣西自然科學獎）提名公示信息

一、成果名稱：卷積型積分快速、高精度數值計算新方法及其應用

二、擬提名類別/等級：二等獎、三等獎

三、提名者：廣西壯族自治區教育廳

四、完成人：陳龍偉、吳樂園、歐陽芳、陳欣

五、完成單位：桂林理工大學、浙江工業大學、中國地震局地震預測研究所  

六、成果簡介：

卷積型積分是地球物理場（重力場、磁場、電磁場等）常用數學表示形式。地球物理場正演計算在解決地球科學問題中扮演著重要角色。復雜情形下地球物理場高效計算是正演的核心和難點，傳統正演方法無法同時滿足計算精度和計算時間要求。研究團隊創新提出兩種卷積型積分快速、高精度數值計算新方法，空間域BCE方法和波數域Gauss-FFT、Gauss-NUFFT方法，實現了快速、高精度地球物理場正演計算，成功解決了位場延拓、復雜地形和物性分布重磁正演、全球尺度重磁場正演等問題，主要科學發現如下：

（1）面向地磁導航的三維數據庫構建新方法。申請者研發了一套具有自主知識產權的位場延拓軟件系統，用于構建空間三維地磁數據庫，核心算法均為自主研發。針對位場延拓中存在的向上延拓計算精度低、計算時間長，以及向下延拓深度小、不穩定等問題，提出了一種快速、高精度向上延拓空間域方法，結合正則化理論，提出一種穩定、大深度向下延拓方法。引入了蒙特卡洛-馬爾科夫鏈技術，實現了延拓結果置信度的定量評估，為提升地磁匹配定位算法的魯棒性和實用性提供了理論參考。位場延拓軟件系統已被中國航天科技集團有限公司、國防科技大學、海軍某部采用，應用于我國武器系統地磁導航技術研發。

（2）全球尺度重力場和磁場快速、高精度數值計算新方法。成功解決了復雜形狀和密度（磁化率）分布全球尺度重力場（磁場）計算精度和效率問題，在剖分網格為1000×1000×500，觀測點個數為1000×1000情況下，在個人筆記本電腦（主頻3.1GHz，內存32GB）上運行時間約為40秒?；谛路椒ê腿?0米分辨率數字地形數據，計算了精細的全球地形重力響應，為構建高分辨率重力場模型提供了數據基礎。

8篇代表性論文（專著）發表在Geophysical Journal International、Journal of Geodesy、Geophysics等期刊上。位場延拓軟件系統已被中國航天科技集團有限公司、國防科技大學、海軍某部采用，應用于我國武器系統地磁導航技術研發。項目組獲授權發明專利13件，計算機軟件著作權17件，出版中文專著1部；獲批國家自然科學基金面上項目1項，國家自然科學基金青年基金項目2項，廣西自然科學基金重點項目1項。

七、代表性論文（專著）目錄：

1.Longwei Chen, Lanbo Liu, 2019. Fast and accurate forward modelling of gravity field using prismatic grids, Geophysical Journal International, 216(2): 1062-1071.

2.Leyuan Wu and Longwei Chen, 2016. Fourier forward modeling of vector and tensor gravity fields due to prismatic bodies with variable density contrast, Geophysics, 81(1): G13-G26. 

3.Fang Ouyang, Longwei Chen, Zhigang Shao, 2022. Fast calculation of gravitational effects using tesseroids with a polynomial density of arbitrary degree in depth. Journal of Geodesy, 96(12): 97.

4.Longwei Chen, Fang Ouyang, 2021. A FORTRAN program to model magnetic gradient tensor at high susceptibility using contraction integral equation method, Minerals, 11(10): 1129.

5.Chen Xin, Chen Long-Wei, Luo Tian-Ya, Xiong Bin, 2020. Fast forward modelling of gravity anomalies of two-dimensional bodies of arbitrary shape and density distribution, Applied Geophysics, 17(5-6): 776-783.

6.Fang Ouyang, Longwei Chen, 2020. Iterative magnetic forward modeling for high susceptibility based on integral equation and Gauss-fast Fourier transform, Geophysics, 85(1): J1-J13. 

7.Leyuan Wu, Longwei Chen, Bin Wu, Bing Cheng and Qiang Lin, 2019. Improved Fourier modeling of gravity fields caused by polyhedral bodies: with applications to asteroid Bennu and comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, Journal of Geodesy, 93(10): 1963-1984. 

8.陳龍偉、曹聚亮、吳美平、呂云霄，“面向地磁導航的位場延拓空間域算法研究”, 國防工業出版社, 2015.10

八、候選個人合作情況：

候選個人陳龍偉（桂林理工大學）、吳樂園（浙江工業大學）、歐陽芳（中國地震局地震預測研究所）、陳欣（桂林理工大學）有著長期合作關系，7篇代表性論文的第一作者和通訊作者均為上述候選人，其中陳龍偉為卷積型積分空間域方法原始提出者，吳樂園為卷積型積分波數域方法原始提出者，歐陽芳和陳欣在此基礎上成功將方法應用于重磁場正演計算。