地质雷达探测原理与方法研究

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页数:212
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出版时间:2010-4
价格:49.00元
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isbn号码:9787030247315
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  • 地质雷达、探地雷达
  • 不错
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  • 地球物理
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  • 遥感技术
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  • 电磁波
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  • 科学研究
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具体描述

《地质雷达探测原理与方法研究》详细论述了有关地质雷达的基本理论、数据处理方法、资料解释方法和典型应用。《地质雷达探测原理与方法研究》共分7章,主要内容包括电磁波在岩土介质中的传播规律、地质雷达仪器基本原理及设计、地质雷达常用数据结构、地质雷达资料处理、地质雷达资料解释和地质雷达实际应用。《地质雷达探测原理与方法研究》的取材大多来自科研和工程实践,注重理论与实践紧密结合,其技术方法主要针对现实需要解决的问题展开讨论。在内容安排上,注重理论的系统性,尽可能在理论探讨上深入浅出,在应用上兼顾各类工程实际。

《地质雷达探测原理与方法研究》可作为高等院校电子信息、信息与计算科学、应用地球物理等专业研究生教材,也可供雷达系统、矿业工程、隧道工程、道路工程、市政工程等领域的科研和工程技术人员参考。

《地下空间资源勘探与工程应用前沿技术》 内容概要: 本书系统深入地探讨了当前地下空间资源勘探领域最具创新性和实用价值的前沿技术体系。全书聚焦于非侵入式、高精度、多尺度探测方法,旨在为地质工程、环境监测、能源开发以及基础设施建设提供坚实的技术支撑。内容覆盖从基础理论研究到复杂工程现场应用的完整链条,兼顾了理论深度与工程实践的广度。 第一部分:地下介质电磁响应与成像基础 本部分首先奠定了地下地球物理成像的基础理论框架。详细阐述了电磁波在复杂地质环境中的传播、散射与衰减机制,重点分析了由岩性变化、流体(水、油、气)饱和度、孔隙结构和温度梯度引起的介质物性参数的各向异性特征。 地层电磁特性建模: 引入了先进的数值模拟方法,如有限差分法(FDM)、有限元法(FEM)和时域有限差分法(FDTD),对地层介质的复介电常数和电导率分布进行高精度建模。特别关注了高孔隙度、高盐度地下水对电磁波特性的影响。 多物理场耦合效应分析: 探讨了热-力-电耦合作用在地层成像中的表现。例如,分析了地热梯度、构造应力场对岩石电磁属性的微小扰动,以及这些扰动如何通过正演模型映射到观测数据中。 信号处理与噪声抑制: 详细介绍了先进的信号处理技术,包括小波变换、经验模态分解(EMD)在去除环境噪声(如工频干扰、随机噪声)中的应用。重点讨论了数据去混叠和高分辨率谱分析技术,以提高信噪比和分辨率。 第二部分:先进地球物理勘探技术集成与应用 本部分聚焦于现有主流及新兴的非侵入式勘探技术,并深入探讨了多技术融合的策略。 高精度重磁力梯度测量技术: 阐述了超导重力仪和高灵敏度磁力仪在微弱场异常探测中的应用。详细分析了傅里叶域反演、约束反演等方法在确定地下异常体(如矿体、断层带)三维空间位置和几何形态方面的优势与局限。特别强调了如何通过航空测量数据与地面精细测量的协同,实现从区域到局部的探测尺度转换。 激发式电磁法(TEM)的高级应用: 重点研究了宽频带和高动态范围TEM系统。讨论了大地电磁法(MT)与可控源电磁法(CSEM)在深部地质结构探测中的互补性。内容包括积分方程反演、全区反演算法的优化,以及在含水层和油气储层电导率结构成像中的具体实施步骤。 分布式声波传感(DAS)与光纤传感技术: 这是一个新兴的重点章节。系统介绍了如何利用现有光缆基础设施,通过光纤作为分布式传感器,实时监测地层微动、井下振动和温度变化。探讨了基于光纤传感数据的速度层析成像和波形反演技术,以实现对地下介质动态特性的连续监测。 地表穿透雷达(GPR)的高级阵列与多接收技术: 突破传统单收发模式,介绍了超宽带(UWB)GPR系统在浅层高分辨率成像中的应用。深入分析了多输入多输出(MIMO)GPR阵列在提高目标定位精度和抑制多径效应方面的优势,以及如何利用散射成像算法处理复杂界面反射数据。 第三部分:地下工程环境监测与风险评估 本部分将技术应用延伸至基础设施安全与环境工程领域,强调实时、动态监测的重要性。 隧道与地下管网的病害识别: 详细介绍了如何结合钻孔数据、微重力变化和电磁感应法,对隧道衬砌的空隙、管线的腐蚀和破损进行早期识别。提出了基于机器学习的异常模式分类技术,用于自动识别不同类型的地下结构缺陷。 边坡稳定性与滑坡预警: 探讨了利用时间序列地球物理数据(如浅层电阻率层析成像的周期性变化)来监测地下水位变化和土体孔隙压力的积累。建立了基于多源数据融合的岩土体失稳临界指标模型。 地下水资源动态监测与污染物迁移模拟: 聚焦于利用地球物理方法反演含水层的水力传导系数和渗透率分布。结合化学示踪实验,利用电导率和电阻率异常来追踪地下水污染羽的扩散路径和速度,为污染修复方案的制定提供数据支持。 第四部分:数据反演、可视化与不确定性分析 本部分是实现从数据到地质模型的关键桥梁,强调了反演过程的可靠性和结果的可解释性。 非线性反演算法优化: 详细介绍了阻尼牛顿法、共轭梯度法在地球物理反演中的应用。重点讨论了正则化技术的选择(如Tikhonov正则化、最小梯度约束),以平衡模型分辨率与数据拟合度。 多参数联合反演框架: 阐述了如何将来自不同物理场(如电磁、声波、重力)的数据通过共同参数约束或模型参数耦合的方式进行联合反演。这有效提高了地下结构界面的分辨率和参数的唯一性。 三维实时可视化与决策支持系统: 讨论了如何构建高效的三维地质模型可视化平台。强调了不确定性量化(如蒙特卡洛模拟、贝叶斯方法)在评估勘探结果可靠性中的作用,并将其集成到工程决策支持系统中,为地下工程规划提供风险评估报告。 本书的特色在于其极强的技术集成性和面向实际工程问题的导向性,内容涵盖了从基础物理过程理解到复杂现场数据处理和解释的全流程,对地球物理勘探、岩土工程和资源环境科学的研究人员和工程师具有重要的参考价值。

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我一直对地球科学的奥秘抱有浓厚的兴趣,尤其是那些能够帮助我们“看穿”地表以下世界的科技。地质雷达,就是这样一种令人着迷的技术。这本书的书名,精准地概括了我想要了解的核心内容——“原理”和“方法”。我期望书中能够从基础的电磁波理论出发,逐步深入到地质雷达探测的各个环节。在原理方面,我希望作者能够详细解释电磁波在地下的传播过程,特别是不同地质材料(如土壤、岩石、水)的电磁参数如何影响信号的衰减和传播速度,以及这些参数如何与地质环境相关联。在方法研究方面,我非常期待书中能够提供关于GPR数据采集的标准化流程和最佳实践,包括如何根据不同的探测目的选择合适的天线频率和工作模式。同时,我也希望书中能够详尽地介绍GPR数据处理和解释的技术,例如如何对原始数据进行滤波、增益补偿、迁移处理,以及如何通过分析反射波的特征来识别地下结构和异常体。这本书的深度和广度,将是我学习地质雷达技术的重要指引。

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这本书的封面设计相当吸引人,色彩搭配沉稳大气,一看就知道是专业性很强的书籍。作为一名地质工程专业的学生,我对地质雷达(GPR)一直充满好奇,也知道它是解决地下探测问题的一个重要手段。虽然我还没来得及深入研读其中的每一个章节,但仅凭其内容标题和整体结构,就能感受到作者在这一领域的深厚功底。书的排版印刷质量也非常高,纸张厚实,文字清晰,即使长时间阅读也不会感到疲劳。我想,对于想要系统学习GPR原理和方法的读者来说,这无疑是一本值得信赖的参考书。我特别期待书中能够详细阐述不同地质条件下GPR信号的传播特点以及如何根据接收到的反射波形来分析地下介质的属性,例如含水量、岩性变化等。毕竟,这些都是实际应用中至关重要的一环。同时,我也希望书中能够提供一些实际案例分析,通过具体的工程应用场景,展示GPR技术的优势和局限性,这对于我们这些初学者来说,无疑是最好的学习方式。总而言之,这本书给我留下了极佳的第一印象,我对此寄予厚望,相信它能够为我的学习和未来的工作提供有力的支持。

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作为一名在基建领域工作的工程师,我们经常面临着地下情况不明朗的挑战,而地质雷达技术因其高效、无损的特点,在解决这类问题上展现了巨大的潜力。这本书的书名“地质雷达探测原理与方法研究”直接命中了我的需求。我希望书中能够详细阐述地质雷达的成像原理,包括二维剖面成像和三维体成像的技术细节,以及各种成像算法的优劣。在方法研究方面,我非常关注书中对GPR数据处理与解释中常见问题的解决方案,例如如何有效识别和压制各种干扰噪声(如地表反射、偶极子干扰),以及如何准确区分不同的地下目标(如管线、空洞、断层)。我期待书中能够提供一些实用的技巧和经验,例如如何根据目标物的形状、大小、埋深等特征来辅助解释,以及如何利用专业软件对GPR数据进行精细化的处理和可视化。我相信,通过学习这本书,我能够提升在地质雷达技术应用方面的专业能力,为工程项目的顺利进行提供更可靠的地下信息支持。

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作为一名地质学爱好者,我一直对地球的内部结构和地下物质分布感到着迷。地质雷达技术,以其独特的非接触式探测方式,为我们揭示地下世界的奥秘提供了一种新颖的视角。这本书的书名“地质雷达探测原理与方法研究”就充分体现了其内容的深度和广度。我非常期待书中能够对电磁波在地球介质中的传播机理进行详细的阐述,包括介电常数、磁导率、电导率等参数对传播速度和衰减的影响,以及这些参数与不同地质材料之间的关系。在方法研究方面,我希望能看到书中详细介绍地质雷达数据采集的各种配置方式,例如天线类型、收发模式、走线方式等,并分析不同配置对探测效果的影响。数据处理和解释是地质雷达应用的关键,我期待书中能够系统地介绍数据处理流程,包括数据的预处理、成像以及目标识别和解释方法,并提供一些实际案例分析,展示如何根据雷达信号特征来识别不同的地下目标,如地下水、岩层界面、人工构筑物等。这本书能够帮助我深入理解地质雷达技术的科学原理,并掌握其在实际地质勘探中的应用方法。

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在我看来,任何一项技术的成熟,都离不开对其原理的深刻理解和方法的不断优化。地质雷达作为一项重要的地球物理勘探技术,其发展必然经历了一个不断探索和完善的过程。这本书的书名,正好反映了这种研究的系统性和深入性。我希望书中能够详细阐述地质雷达工作所依据的电磁波理论基础,包括Maxwell方程组在地质环境中的应用,以及不同类型天线(如偶极子天线、喇叭天线)的辐射特性和接收特性。在方法研究方面,我特别关注书中关于地质雷达数据处理和解释技术的最新进展,例如三维成像技术的改进,以及人工智能在数据解释中的应用潜力。我期望书中能够提供关于如何提高GPR探测精度的建议,以及如何克服地下复杂介质对探测效果的影响。这本书的价值,在于它能够提供一套系统性的知识体系,帮助读者不仅理解地质雷达“是什么”,更能掌握“怎么用”,并了解其在未来发展的方向。

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这本书的选题非常贴合当前地质勘探领域的发展趋势。随着科技的进步,我们对地下世界的认知需求越来越迫切,而地质雷达作为一种能够快速、准确地探测地下结构的非接触式技术,其应用前景十分广阔。我之所以对这本书感兴趣,是因为它不仅仅停留在原理的介绍,更强调“方法研究”,这表明作者在理论与实践之间找到了一个良好的结合点。我非常希望书中能够详细阐述GPR在不同工程地质问题中的应用案例,例如:在隧道开挖前的地质预报、在滑坡体稳定性分析中的作用、在水利工程中的应用,以及在考古勘探中的价值。通过这些案例,我能够更直观地理解GPR技术是如何解决实际工程问题的,以及在不同的应用场景下,需要采用何种特定的GPR系统和探测方法。此外,书中对GPR数据解释的详细指导,特别是如何应对复杂的地下环境,如存在多种介质交界面、地下水的影响等,也将是我关注的重点。我相信,这本书能够为地质工程人员提供一套系统性的GPR应用指南。

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作为一名地质勘探行业的从业人员,我一直关注着地下探测技术的发展。地质雷达,作为一种新兴的地球物理勘探方法,在解决一些传统方法难以应对的问题时展现出了巨大的潜力。这本书的书名直接了当,直击“原理与方法”的核心,这正是我所需要的。我希望书中能够对GPR的物理基础,例如电磁波的传播、反射、散射等现象进行深入浅出的讲解,并结合相应的数学模型进行推导。同时,我也非常关注书中对不同类型GPR设备的介绍,包括其技术参数、优缺点以及适用的探测场景。在方法论方面,我期待书中能够详细介绍GPR数据采集的各种模式,例如单点测量、剖面测量、三维扫描等,以及相应的野外操作规范和注意事项。尤其值得关注的是,GPR数据处理和解释是技术应用的关键,我希望书中能够提供关于常见数据处理流程的介绍,例如增益补偿、滤波、迁移等,并深入探讨如何根据地质背景和探测目标对GPR数据进行有效的解释,从而获得可靠的地下结构信息。我期待这本书能够成为我手中解决实际勘探难题的利器。

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这本书的出现,恰好解答了我长期以来对地下探测技术的一些疑惑。特别是对于地质雷达这种相对新颖的技术,如何将其有效应用于实际的工程地质问题,一直是我想深入了解的。我期待书中能够系统地介绍地质雷达的基本原理,例如电磁波的产生、传播、反射和散射等物理过程,以及这些过程与地下介质的相互关系。我特别关注书中对不同地质条件下GPR信号特征的分析,例如在粘土、砂岩、砾石等不同岩性介质中,GPR信号的传播速度、衰减程度以及反射特征有何差异。在方法研究方面,我希望书中能够详细阐述GPR数据采集的优化策略,包括不同天线频率的选择、收发距离的设定、以及剖面采集的密度等,以达到最佳的探测效果。同时,我也期待书中能够对GPR数据解释的技巧进行深入探讨,例如如何通过分析反射波的振幅、相位、频率等信息来识别地下目标,以及如何结合其他地球物理方法来提高解释的准确性。这本书能够为我提供一个全面、系统的地质雷达技术学习平台。

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我对这本书的兴趣源于一次偶然的机会,在一次学术交流会上,我听到一位专家提到了地质雷达在城市地下管线探测中的应用。当时我就被这项技术深深吸引,因为它能够非破坏性地了解地下情况,这对于保护历史遗迹、规划城市建设都具有不可估量的价值。而这本书的名字,恰恰点出了我最关心的主题——“原理与方法”。这让我相信,它会提供关于GPR技术如何工作的详尽解释,以及在各种实际应用中如何操作和解读数据。我非常期待书中能对GPR的不同工作频段及其适用范围进行详细的论述,例如高频天线在浅层高分辨率探测中的优势,以及低频天线在穿透深层介质时的作用。此外,对于数据处理和解释部分,我希望能有更深入的探讨,包括如何有效地去除噪声、如何识别和区分不同地下目标产生的反射信号,以及如何利用三维成像技术来构建地下结构模型。我相信,这本书能够帮助我建立起一个扎实的理论基础,并为我今后在实际工作中应用GPR技术打下坚实的基础,也期待这本书能帮助我解答关于GPR在不同地质环境下的探测效率问题。

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从这本书的装帧和出版信息来看,它无疑是一部严谨的学术专著。我个人对地下结构有浓厚的兴趣,尤其是在城市基础设施建设过程中,了解地下管线、地质构造等信息是至关重要的。地质雷达技术作为一种无损探测手段,在这些领域具有独特的优势。我期望书中能够详细介绍地质雷达的物理基础,包括电磁波在不同地质材料中的传播特性,以及反射和散射的机制。理论部分应该能深入浅出,避免过于晦涩的数学推导,而是侧重于概念的理解。在方法研究方面,我希望书中能详细阐述不同类型GPR天线(例如中心频率、带宽)的选择原则,以及针对不同探测目标(如管线、空洞、岩层界面)的优化采集参数。此外,数据处理和解释是GPR技术应用的核心,我期待书中能够提供关于数据预处理(如去噪、增益恢复)、数据成像(如Radon变换、有限差分迁移)以及地层解释的技术细节,并结合实际数据给出分析思路。这本书的价值在于其能够帮助我从技术原理到实际应用,全面掌握地质雷达的应用技术。

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