各嚮異性介質中地震波的傳播理論及在隧道地質預報中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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何現啓等著 著

圖書標籤:

• 地震波
• 各嚮異性
• 隧道工程
• 地質預報
• 岩石力學
• 地球物理勘探
• 數值模擬
• 傳播理論
• 地質災害
• 工程地質

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齣版社： 中南大學齣版社

ISBN：9787548730316

商品編碼：28474039174

齣版時間：2017-09-01

作  者:何現啓 等 著 定  價:100 齣 版 社:中南大學齣版社 齣版日期:2017年09月01日 頁  數:298 裝  幀:精裝 ISBN:9787548730316 ●第1章 緒論
●1.1 研究目的和意義
●1.2 國外研究現狀
●1.2.1 各嚮異性正演理論研究現狀
●1.2.2 各嚮異性反演理論研究現狀
●1.3 國內研究現狀
●1.3.1 各嚮異性正演研究現狀
●1.3.2 各嚮異性反演研究現狀
●1.4 基本理論
●1.4.1 各嚮異性介質的分類體係及其彈性矩陣
●1.4.2 常見的地球各嚮異性介質
●1.4.3 Bond變換
●1.5 本書的主要內容
●第2章 EDA介質中地震波的傳播特徵
●2.1 VTI介質中地震波的傳播特徵
●2.1.1 VTI介質彈性波相速度
●2.1.2 VTI介質彈性波群速度
●2.1.3 VTI介質彈性波偏振方嚮
●2.1.4 VTI介質中波的慢度麵
●2.1.5 模型計算
●部分目錄

內容簡介

傳統地震勘探，都假設地下介質接近是各嚮同性的，但實際上它們基本上是各嚮異性的，這樣的假設會導緻錯誤的成像，從而影響勘探結果的準確性。為瞭提高反演精度，趨閤精細化勘探的發展趨勢，研究地下介質的各嚮異性及地震波的波動特性也顯得日益緊迫，也是目前地震勘探研究的熱點和難點之一。《各嚮異性介質中地震波的傳播理論及在隧道地質預報中的應用/中南大學地球科學學術文庫》首先從VTI介質齣發推導瞭HTI介質中地震波準確相速度和群速度計算公式，討論瞭HTI介質與VTI介質的相似特徵，然後由HTI介質。通過鏇轉關係推導齣EDA介質中地震波的準確相速度和群速度計算公式，並基於攝動理論，以各嚮同性介質為背景介質推導齣HTI、EDA介質的相速度、群速度的弱各嚮異性近似公式。基於攝動法，以彈性各嚮異性介質為背景介質，推導齣黏彈性介質中地震波的近似相速度、群速度、偏振嚮量計算公式。由VTI介質齣發利用Bond變換推導齣HT等 何現啓 等 著 何現啓，男，1980年生，博士，不錯工程師，主要從事地震波傳播理論及隧道超前地質預報研究。2003年畢業於中南大學地質工程專業，2006年獲得中南大學地球探測與信息技術專業碩士學位，2010年12月獲得中南大學地球探測與信息技術專業博士學位，同年進入湖南省交通規劃勘察設計院有限公司工作，參與或主持國傢863項目、國傢自然科學基金項目多項，負責或參與邵懷高速、安邵高速、漵懷高速、長瀏高速等多條高速公路特長、長隧道的地質超前預報工作，獲得湖南省很好勘察設計項目二等奬、三等奬各一項，發錶論文36篇，其中EI／SCI檢索6篇，ISTP檢索3篇，獲得軟件著作權2項，實用新型專利1項。
魯光銀，男等

《地球物理勘探中的信號處理與反演方法》 簡介 本書深入探討瞭地球物理勘探數據處理與解釋中的核心理論和前沿技術，特彆聚焦於地震、電磁法和重磁力勘探數據的處理、成像與地球物理反演。本書旨在為地球物理專業的研究人員、工程師以及高年級本科生提供一個全麵且深入的技術參考框架，使讀者能夠掌握從原始數據采集到最終地質模型構建的完整技術鏈條。 全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎的數字信號處理原理到復雜的非綫性反演理論，力求在理論深度和工程實踐之間找到最佳平衡點。 --- 第一部分：地球物理數據獲取與預處理基礎 本部分著重於物理勘探數據的采集特性、誤差來源及必要的初步處理步驟。 第一章：勘探數據采集係統與誤差分析 本章詳細闡述瞭現代地球物理勘探設備的工作原理，包括高精度重力儀、寬頻帶地震儀、大地電磁（TEM）係統以及高精度磁力儀的硬件規格和數據采集流程。重點分析瞭實際作業中不可避免的環境噪聲（如環境振動、大氣壓力變化、電磁乾擾）對數據質量的影響機製。討論瞭時間同步、空間定位誤差的量化方法，並引入瞭誤差傳播模型，為後續數據校正奠定基礎。 第二章：數字信號處理基礎迴顧 雖然本書麵嚮專業讀者，但本章仍對地球物理信號處理中的關鍵數學工具進行瞭詳盡的迴顧與深化。內容包括傅裏葉變換（FT）、小波變換（Wavelet Transform）在信號分解與重構中的應用，特彆強調瞭多分辨率分析在識彆不同尺度地質特徵中的優勢。離散時間係統理論、Z變換在濾波器設計中的應用被深入剖析，為設計適用於復雜地質背景的去噪濾波器做準備。 第三章：噪聲的識彆、分離與壓製技術 噪聲壓製是地球物理數據處理的關鍵步驟。本章係統介紹瞭隨機噪聲與相乾噪聲的分離技術。對於隨機噪聲，詳細論述瞭基於統計模型的維納濾波（Wiener Filtering）設計準則及其在地震數據中的應用效果。對於相乾噪聲（如地錶一緻性噪聲、隨機乾擾波），本書著重介紹瞭高精度 $f-k$ 域濾波方法，並拓展到基於奇異值分解（SVD）的相乾噪聲分離技術，展示瞭其在壓製強串擾乾擾方麵的優越性。 第四章：地震數據的時間/空間域預處理 本章專注於地震勘探數據的特定預處理流程。內容包括靜校正（Static Correction）的精確計算方法，對比瞭近地錶速度建模的傳統方法與基於深度學習的快速迭代方法。時間窗函數的設計、振幅恢復（Spherical Divergence Correction, AGC）的適用條件，以及關鍵的去旁瓣、去鬼波處理技術進行瞭詳細的工程化論述。 --- 第二部分：地球物理成像與正演模擬 本部分聚焦於如何將處理後的數據轉化為具有地質意義的物理場圖像，並構建可靠的正演模型以驗證反演結果。 第五章：地震波場正演模擬方法 本章深入探討瞭在復雜介質中精確模擬地震波傳播的數值方法。詳細分析瞭有限差分法（FDM）在不同邊界條件下的實現細節，特彆關注瞭高階差分格式（如20階、24階）如何有效降低數值頻散誤差。同時，對擬譜法（Pseudospectral Method, PSM）在復雜結構成像中的高精度優勢進行瞭比較分析，並討論瞭有限元法（FEM）在處理極其復雜幾何體時的應用潛力。 第六章：電磁法和重磁力場正演計算 針對電磁法（MT/TEM），本章詳細闡述瞭頻率域和時間域的二維/三維積分方程法（如TM/TE模式的邊界元法）與有限差分法（FDEM）的耦閤策略。對於重磁法，重點講解瞭基於格林函數的高效計算方法，以及在非均勻磁場環境下，如何精確計算高精度磁化異常和重力異常的解析延拓技術。 第七章：偏移成像技術：從射綫追蹤到全波場成像 偏移（Migration）是將數據恢復到其真實空間位置的關鍵。本章首先迴顧瞭經典的Kirchhoff偏移（K-Migration）的原理、相位校正技術及其在速度不確定性下的局限性。隨後，重點介紹瞭後斯塔剋偏移（Reverse Time Migration, RTM）的理論基礎，包括伴隨源技術和雙嚮波場反傳的實現，強調瞭RTM對弱反射、復雜斷層成像的顯著改進。 --- 第三部分：地球物理反演理論與應用 本部分是全書的核心，係統介紹瞭從數據到地下物性參數的數學和算法過程，是實現定量解釋的關鍵。 第八章：綫性反演與約束技術 本章從最小二乘法的基本形式齣發，導齣瞭正則化反演框架（如Tikhonov正則化）。深入分析瞭不同正則化參數（$lambda$）的選擇策略，包括L麯綫法、廣義交叉驗證（GCV）等。討論瞭先驗信息的引入方式，如梯度約束、各嚮異性約束，以增強解的穩定性和地質閤理性。 第九章：非綫性全波場反演（FWI）理論 全波場反演是當前地球物理成像的前沿技術。本章詳盡闡述瞭FWI的基本框架：目標函數構建（基於殘差的$L_2$範數）、伴隨狀態方程的推導，以及伴隨源的精確計算。重點分析瞭FWI麵臨的多解性（或循環性）問題，並詳細介紹瞭多尺度反演（Multi-Scale Inversion）和低頻約束策略在剋服早期收斂障礙中的作用。 第十章：電磁法與重磁法的反演算法 本章針對電磁法和重磁法的反演特點進行探討。對於大地電磁法，對比瞭二維正交的阻抗張量反演與三維模型的全張量反演方法，引入瞭二維/三維電導率模型構建的挑戰。在重磁反演方麵，詳細介紹瞭基於敏感度核函數的非綫性反演方法，並討論瞭如何利用地質先驗信息（如邊界約束）來穩定稀疏化反演結果。 第十一章：模型參數的評估與不確定性量化 高質量的地球物理反演不僅需要得到一個“最佳”模型，更需要評估該模型的可靠性。本章引入瞭貝葉斯反演框架，闡述瞭馬爾可夫鏈濛特卡羅（MCMC）方法在估計參數後驗概率分布中的應用。討論瞭模型參數的交叉相關性分析，以及如何通過殘差分析和模型敏感度分析來量化最終解釋結果的不確定性範圍。 --- 結語 本書內容緊密圍繞地球物理數據從采集到定量成像的全過程，其深度和廣度均達到瞭專業研究水平。對信號處理、數值方法和優化理論的係統梳理，使得本書成為地球物理數據解釋領域不可或缺的工具書和參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的內容深度確實不是一般人能輕易消化的。我本身是土木工程專業齣身，對地質力學有一些接觸，但一涉及到“各嚮異性介質”和“散射理論”這些概念時，我就感覺自己的知識儲備明顯不夠用瞭。不過，這本書的作者在處理這些高深莫測的理論時，卻采取瞭一種非常務實和漸進的方式來構建知識體係。比如，在介紹如何用有限差分法模擬波場演化時，它會先從最簡單的均勻介質模型開始，逐步引入結構復雜性，這種教學思路非常人性化。我特彆喜歡其中關於數值模擬的那幾個章節，圖錶清晰，代碼示例（如果書中有的話）更是直觀展示瞭理論是如何轉化為可計算模型的。雖然我可能無法完全掌握其中所有的數學推導，但通過這本書，我對現代地球物理勘探的計算基礎有瞭一個質的飛躍式的認識，這比我過去閱讀的任何一本教材都更具啓發性。它讓我看到瞭理論的邊界和未來可能的發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在是太有吸引力瞭，深邃的藍色背景仿佛置身於地殼深處，上麵的那些復雜的數學公式和波形圖，一下子就抓住瞭我的眼球。我一直對地球物理學抱有濃厚的興趣，特彆是地震波的傳播機製，總覺得那裏麵藏著無數未解的秘密。拿到書後，我迫不及待地翻閱，發現它在理論闡述上非常深入，絕不是那種淺嘗輒止的科普讀物。作者似乎把好幾年的研究心血都傾注在瞭這本書裏，從基礎的波動方程到復雜的介質模型構建，邏輯鏈條非常清晰，但同時又保持瞭足夠的嚴謹性，那種層層遞進的感覺讓人非常過癮。雖然有些部分需要反復閱讀纔能完全領會，但這種挑戰感也正是吸引我的地方。尤其欣賞它將理論與實際應用緊密結閤的敘事方式，讓人感覺這些抽象的物理規律並非高高在上，而是真真切切地指導著工程實踐。這本書絕對是地球物理學愛好者案頭必備的經典之作，值得細細品味。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在梳理這一領域的發展脈絡時，展現齣一種廣博的學術視野。它不僅僅羅列瞭現有的主流理論，更巧妙地穿插瞭對曆史發展關鍵節點的迴顧與評價，讓人在學習新技術的同時，能夠理解這些技術是如何一步步演化而來，避免瞭“隻見樹木不見森林”的窘境。讀完後，我感覺自己對當前地震波研究領域內存在的爭議點和尚未完全解決的難題，都有瞭一個更宏觀的認識。作者似乎並不急於給齣“萬能鑰匙”，而是鼓勵讀者去批判性地思考每種模型的適用邊界和局限性。這種引導式的敘述方式，比起單純的知識灌輸，更能激發讀者的自主探索精神。對於後繼的研究人員來說，這本書無疑提供瞭一個極佳的起點和堅實的基礎框架。

評分☆☆☆☆☆

作為一名常年在一綫進行地下工程勘察的工程師，我關注的重點往往在於“能不能用”以及“準不準”。這本書在理論的嚴謹性之外，它在“應用”部分的闡述尤其打動我。書中對如何將復雜的地震波反演結果，轉化為對隧道圍岩穩定性的實際評估，提供瞭非常詳實且具有操作指導性的思路。我尤其關注瞭其中關於“噪聲壓製”和“多尺度成像”的章節，這直接關係到我們在復雜人工環境（比如城市地下）中獲取有效信息的精度。它不是那種隻停留在“提齣方法”的層麵，而是深入探討瞭在實際采集數據受限、信噪比低的情況下，如何根據介質特性調整采集方案和處理流程。這本著作成功地架起瞭一座橋梁，把實驗室裏精密的數學模型，拉到瞭充滿乾擾和不確定性的工程現場，體現瞭深厚的工程智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版質量，說實話，是我近期閱讀的專業書籍中數一數二的。紙張的質感很好，印刷清晰度極高，即使是那些包含大量精細網格和微小參數的錶格，看起來也不會有任何模糊感。這一點對於需要對照查閱的讀者來說至關重要，長時間閱讀下來眼睛的疲勞感也相對較低。更值得稱贊的是，全書的結構組織非常閤理，章節之間的過渡自然流暢，就像一位經驗豐富的導遊帶領你遊覽一個復雜的知識迷宮。它沒有刻意去追求華麗的辭藻，而是用最精確、最凝練的學術語言來錶述科學思想，這對於追求效率的科研人員來說是極大的福音。總而言之，從實體感受上來說，這是一本值得收藏的硬核專業書籍，它的物理形態也支撐瞭其內容的嚴肅性。