地矿工程三维可视化技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:李仲学等

出品人:

页数:187

译者:

出版时间:2007-3

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787030184993

丛书系列:

图书标签:

• 可视化
• 三维
• 地质工程
• 矿业工程
• 三维可视化
• 虚拟现实
• 数字地球
• GIS
• 建模
• 数据处理
• 可视化技术
• 工程应用

《岩石力学与工程地质学前沿进展》 本书精选了近年来在岩石力学与工程地质学领域涌现出的前沿研究成果与创新技术，旨在为相关领域的科研人员、工程师及高等院校师生提供一个全面、深入的学术视野。本书内容涵盖了从微观颗粒行为到宏观工程稳定性分析的广泛主题，力求展现该学科发展的最新动向与未来趋势。 第一部分：岩石微观结构与本构模型 本部分深入探讨了岩石材料的微观结构特性对其宏观力学行为的影响。通过先进的显微分析技术（如扫描电子显微镜、X射线衍射等）和数值模拟方法，揭示了岩石内部孔隙、裂隙、颗粒组成及胶结物等微观因素在应力作用下的演化机制。在此基础上，本书介绍了几种新兴的、能够更精确描述岩石非线性、损伤累积及强度演化的本构模型。这些模型不仅考虑了岩石的初始状态，还能捕捉其在不同加载路径下的复杂响应，为精细化工程分析奠定理论基础。重点包括了考虑应变软化、应变硬化、时效蠕变以及损伤累积效应的连续介质模型和离散元模型。 第二部分：断层力学与地下工程稳定性 断层作为地下工程中的重要地质构造，其力学行为的准确理解和预测对工程安全至关重要。本部分聚焦于断层带的力学特性，包括断层面的摩擦特性、粘滑运动机制以及断层带的变形与渗透性。通过室内试验、现场监测和数值模拟，分析了断层活动对地下洞室、隧道、边坡及水库诱发地震等工程的影响。此外，本书还探讨了在复杂地质条件下（如强构造应力区、软弱夹层发育区）地下工程的稳定性评估方法，包括基于可靠度理论和概率风险评估的方法，以及针对断层活动可能引发的风险进行预警和控制的策略。 第三部分：多场耦合效应与地下水动力学 地下工程的稳定运行往往受到多种物理场相互作用的影响，其中水-岩-应力耦合效应尤为突出。本部分深入研究了地下水流动、孔隙水压力变化、岩石变形及应力状态之间的相互耦合机制。通过数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等，对不同地质条件下地下水的分布规律、渗透性变化以及其对岩石稳定性的影响进行了详细分析。特别关注了饱和与非饱和介质的渗流特性，以及在动水压力作用下的岩体破坏模式。本书还讨论了地下水抽取、注水、水库蓄水等对地下工程应力场和变形场的动态影响，为地下水资源的合理开发利用和工程安全提供了理论指导。 第四部分：先进试验技术与监测方法 为了更准确地获取岩石力学参数和揭示其变形破坏机理，先进的试验技术和监测方法扮演着关键角色。本部分介绍了用于岩石力学测试的新型加载设备和测量仪器，如高压三轴试验机、扫描隧道显微镜、声发射监测系统等，以及如何利用这些设备进行高精度、多尺度的试验。此外，还详细阐述了用于长期监测地下工程状态的各种监测技术，包括地表沉降监测、内部变形测量、孔隙水压力监测、应力监测以及GPS、InSAR等遥感监测技术。这些监测数据不仅可以验证工程设计的合理性，还能及时发现潜在风险，为工程的持续安全运行提供保障。 第五部分：工程案例分析与应用实践 理论研究最终需要服务于实际工程。本部分通过精选的国内外典型工程案例，直观展示了岩石力学与工程地质学前沿理论和技术在实际工程中的应用。案例涵盖了深部隧道掘进、大型地下洞室群建设、高边坡支护、复杂地基处理、核废料处置库选址与设计等。通过对这些案例的深入剖析，读者可以了解如何将抽象的理论转化为具体的工程解决方案，如何运用先进的模拟工具进行设计优化，以及如何通过科学的监测和风险评估来确保工程的成功。每个案例都着重强调了所面临的挑战、采用的关键技术以及最终取得的成效，为工程师在面对类似工程问题时提供宝贵的经验借鉴。 第六部分：未来发展方向与挑战 展望未来，岩石力学与工程地质学仍面临诸多挑战与发展机遇。本部分对学科的未来发展方向进行了探讨，包括但不限于： 智能化与大数据应用： 如何利用人工智能、机器学习等技术处理海量监测数据，实现岩体行为的智能预测与风险预警。 多尺度、多场耦合的精细化模拟： 发展更高效、更精确的多物理场耦合数值模型，模拟岩体在不同尺度下的复杂行为。 极端环境下的工程地质问题： 关注深海、极地、高寒等特殊环境下的岩石力学特性与工程挑战。 绿色与可持续工程： 探索更环保、更可持续的地下工程建设与资源开发技术。 新材料与新技术在工程地质中的应用： 探索新型加固材料、监测传感技术等在提升工程性能方面的潜力。 本书的出版，期望能促进相关领域的学术交流与技术创新，为应对日益复杂的地下工程挑战提供坚实的理论支撑和技术指导，推动岩石力学与工程地质学学科向更广阔的领域迈进。

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拿到这本书后，我最直接的感受是它的“可操作性”非常强，几乎像一本高级技工手册，但又比普通手册多了几分学术的严谨。书中对于特定可视化工具链的介绍非常细致，不仅仅是“怎么做”，更重要的是“为什么这么做”。比如，在涉及地下管线和复杂断层追踪的可视化部分，作者提供了大量的代码片段和配置示例，这些直接的“干货”对于快速上手开发特定的可视化应用场景提供了捷径。我尝试着对照书中的步骤搭建了一个简单的矿井通风系统三维模拟环境，发现书中的流程图和步骤说明清晰到几乎不需要反复查阅官方文档。这本教材的价值在于它浓缩了大量工程师在实际项目中摸爬滚打积累的经验，将那些隐藏在软件深层的优化技巧和避坑指南系统地呈现了出来，极大地缩短了学习曲线。

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这本书的装帧设计相当用心，封面采用了哑光处理，手感细腻，与书名“地矿工程三维可视化技术”的专业气质非常契合。初次翻阅时，就被它清晰的章节划分和图文并茂的排版所吸引。从目录上看，内容涵盖了从基础的二维数据到复杂的三维模型的构建、渲染与交互等多个层面，似乎对整个技术栈都有所覆盖。特别是关于数据采集与预处理那部分，图例丰富，对于理解岩土体复杂地质结构的数字化过程非常有帮助。我注意到书中对不同软件平台间的兼容性和数据格式转换有专门的章节，这对于我们日常工作中需要整合多种工具的情况来说，无疑是极大的便利。作者似乎非常注重理论与实践的结合，不少地方都引用了实际工程案例进行剖析，这一点非常实在，能让人快速领悟技术难点背后的实际意义。整本书的排版留白适中，阅读起来压力不大，即便是面对如此专业且技术密集的内容，也能保持专注。

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作为一本关于前沿技术的专业书籍，“地矿工程三维可视化技术”在叙事风格上保持了一种沉稳而前瞻的基调。它巧妙地在传统地质勘探数据处理方法与新兴的VR/AR技术应用之间搭建了一座桥梁。书中对如何将传统的钻孔数据、地震剖面数据无缝集成到沉浸式环境中进行了富有想象力的探讨，这让我看到了未来地矿工程报告和现场指导的全新形态。特别是关于人机交互设计的部分，作者没有停留在简单的鼠标点击，而是深入讨论了如何利用手势识别和自然语言处理技术来增强地质模型的分析效率，这无疑拓宽了我们对“可视化”的定义。整本书读下来，给人一种强烈的未来感，它不仅解决了当前工作中的痛点，更指明了未来十年行业技术发展的方向。

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这本书的理论深度令人印象深刻，它并非简单地罗列软件操作步骤，而是深入探讨了三维可视化背后的数学原理和算法基础。例如，在论述到“可视化建模的拓扑结构重建”这一章节时，作者详细解析了基于不规则三角网格（TIN）与体素（Voxel）模型的优劣势及适用场景，并引入了相关的空间数据结构知识。这对于我们这些希望从“会用”提升到“精通”的工程技术人员来说，是至关重要的。我尤其欣赏作者在讨论实时渲染优化策略时的严谨性，提到了LOD（细节层次）技术在处理大规模地质数据时的具体实现路径，包括剔除算法和层次化数据结构的构建。这种深入骨髓的讲解，让读者能够构建起一个坚实的理论框架，从而在面对新的可视化挑战时，能迅速找到最优的解决方案，而不是被动地依赖于特定软件的功能限制。

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这本书的另一大亮点在于其对数据质量和误差分析的重视。在三维建模过程中，数据的准确性是生命线，本书花了相当篇幅来讨论如何量化和可视化地质数据的“不确定性”。作者引入了贝叶斯方法来处理空间插值的误差分布，并将其结果以直观的色彩梯度叠加在三维模型上，这对于风险评估和决策支持是极其重要的功能。这种对“可视化即信息传达”核心思想的坚持，让这本书脱离了单纯的技术手册范畴，升华成了一本关于“科学叙事”的指南。从文献引用和参考文献列表来看，作者的知识储备非常广博，融合了计算机图形学、地质学和测绘学的交叉知识，使得整个论述体系逻辑严密、论据充分，读来令人信服。

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