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出版者:

作者:Turner, John P./ Mayne, Paul W./ GeoSupport Conference

出品人:

页数:1045

译者:

出版时间:

价格:301.00 元

装帧:

isbn号码:9780784407134

丛书系列:

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• 地理信息系统
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《地球物理勘探原理与应用》 内容简介 本书系统阐述了地球物理勘探的基础理论、主要方法及其在工程地质、资源勘查和环境监测中的实际应用。全书结构严谨，内容翔实，旨在为地球物理、地质学、环境科学等领域的学生、研究人员和专业技术人员提供一本全面而深入的参考教材和工具书。 第一部分：地球物理勘探基础 第一章：地球物理勘探概述 本章首先界定了地球物理勘探学的研究范畴、历史沿革及其在现代科学技术体系中的地位。重点讨论了地球物理场的概念，包括重力场、磁场、电场和电磁场，阐明了它们如何反映地壳内部的物质组成、结构构造和物理性质。深入探讨了地球物理勘探的基本原理，即通过测量地表或空中物理场的微小异常来推断地下介质的分布特征。同时，本章详细分析了勘探方法分类，包括基于固体地球物理场的测量（如重力、磁法）和基于人工激发场的测量（如电法、电磁法、地震法）。最后，讨论了地球物理勘探在国民经济中的重要地位，如矿产资源普查、工程建设选址、地质灾害预警等。 第二章：物理场基础理论 本章聚焦于支撑地球物理勘探的数学物理基础。首先复习了位场理论，特别是泊松方程和拉普拉斯方程在重力场和磁场中的应用。详细推导了由地下不均匀体产生的物理场在测点处的表达式，并引入了梯度和微分算子在异常增强和数据处理中的作用。随后，深入讲解了波动方程理论，这是地震勘探的基础。重点分析了弹性波在各向异性介质中的传播规律，包括P波和S波的转换与反射/折射机制。此外，本章还引入了电磁场理论，特别是麦克斯韦方程组在不同地质条件（如导电层、不导电层）下的简化形式和稳态解，为电阻率法和电磁感应法奠定了理论基础。 第三章：数据采集与误差分析 本章关注实际的野外工作流程和数据质量控制。系统介绍了测量仪器的工作原理和技术指标，涵盖高精度重力仪、磁力仪、地震仪、电法仪和电磁仪的最新进展。详细阐述了现场数据采集的规范和技术要求，包括测线设计、观测几何、激发源选择和接收条件控制。着重讨论了地球物理数据中误差的来源，包括仪器误差、环境干扰（如地形、微小位移、自然电磁噪声）和人为误差。系统介绍了误差分析与校正技术，如重力数据的正常场校正、磁力数据的日变校正、地震数据的静校正和真振幅恢复等，确保原始数据具有高可靠性。 第二部分：主要地球物理勘探方法 第四章：重力勘探方法 本章系统介绍了重力勘探的理论与实践。阐述了重力异常的形成机理，即地下密度不均匀体对总重力场的影响。详细讲解了重力数据处理流程，从正常重力计算到各种校正（如布格校正、地形校正）的实施。重点介绍了重力异常的定性解释，包括特征分析、垂向梯度和二阶导数在圈定浅层构造中的应用。在定量解释方面，深入探讨了位场数据的反演方法，特别是欧拉反褶积、谱分析法在确定异常体边界和深度的应用。实例分析涵盖了圈定大型盆地构造、勘探圈闭型油气构造以及浅层基岩起伏的案例。 第五章：磁法勘探方法 本章聚焦于磁法勘探，基于地下岩石和矿物磁性（磁化率）的差异。详细解释了地磁场的正常场模型及其与磁性体磁化方向的关系。着重阐述了磁异常的解释技术，包括磁化率分布的识别、磁异常的场变分析（如解析延拓、向上延拓）。专门讨论了高精度磁法在考古、环境修复和近地表金属定位中的应用。此外，本章还涵盖了航空磁法和地面磁法的联合解释，特别是如何通过磁性和重力数据的耦合分析来提高圈定深部含铁矿体的准确性。 第六章：地震勘探方法（折射与反射） 地震法作为高精度勘探手段，在本章得到重点论述。首先讲解了弹性波在地下介质中的传播规律，包括反射、折射和绕射的物理机制。详细阐述了浅层地震勘探（折射法）在工程地质中的应用，重点在于确定风化层厚度和基岩界面。在反射地震方面，系统介绍了数据采集、预处理和成像处理流程，包括静校正、叠加、偏移（Kirchhoff 偏移和时间-深度域偏移）。深入分析了地震数据解释技术，如构造解释、地层解释以及利用振幅、频率、衰减特征进行岩性识别的技术（AVO分析基础）。 第七章：电法与电磁法勘探 本章全面覆盖了电法和电磁法。在电法部分，重点介绍了直流电阻率法（包括二维、三维电法成像技术）和激发极化法，解释了电阻率异常与地下水、矿化带、岩土性质的相关性。在电磁法部分，系统梳理了瞬变电磁法（TEM）和大地电磁法（MT）的原理，特别是大地电磁法的阻抗张量分析和一维、二维反演技术。详细讨论了电磁法在寻找深部硫化物矿床、监测地下水污染羽和研究地壳电性结构中的独特优势和应用局限。 第三部分：应用与反演技术 第八章：地球物理数据处理与反演 本章深入探讨了地球物理数据的定量化处理和解释方法。详细介绍了正演模拟技术，即在给定地下模型参数下预测地表物理场响应，这是建立数据与模型之间联系的关键步骤。随后，系统阐述了反演理论，包括基于最小二乘法的线性反演、非线性反演（如迭代重加权最小二乘法）以及约束反演技术。重点分析了反演过程中的非唯一性问题和如何通过引入先验信息和多方法约束来获得稳定、可靠的地下结构模型。讨论了基于高精度数值计算的反演算法在复杂构造区中的应用。 第九章：多方法综合解释与工程应用 本章强调了地球物理勘探的最终目标——准确描绘地下情况。详细阐述了多方法数据融合与综合解释的必要性和方法论，例如如何结合地震的时间剖面、重力场梯度信息和电法电阻率进行三维地质建模。系统列举了地球物理方法在工程地质领域的应用案例，包括： 1. 活动断裂与滑坡体稳定性评价： 利用地震、电阻率和电磁法确定断裂带的精细结构和饱和度变化。 2. 地下管线与空洞探测： 采用高密度电阻率和探地雷达（GPR，作为快速勘察补充）定位浅埋设施和溶洞。 3. 环境地球物理： 监测污染羽的迁移路径和确定填埋场的边界。 第十章：前沿技术与展望 本章对地球物理勘探领域的新兴技术和未来发展方向进行了展望。讨论了全波形反演（FWI）在提高地震成像分辨率方面的潜力、分布式光纤传感技术（DAS）在地震和微震监测中的新兴应用。同时，探讨了人工智能（AI）和机器学习在自动识别异常、加速反演计算和提高解释效率方面的前景。最后，对地球物理勘探如何更好地服务于可持续发展和深空探测提出了思考。 本书配有大量图表、典型数据案例和计算程序流程图，旨在实现理论与实践的紧密结合。

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说实话，这本书的装帧质量倒是挺扎实的，纸张拿在手里沉甸甸的，但内容却让人感觉像是误闯了一个时间胶囊。我尝试从“历史价值”的角度去理解它，期待能从中窥见2004年地理信息技术发展的一个侧面。我翻阅了关于数据存储格式的那几章，希望能找到一些关于早期地理数据库设计哲学的讨论。但是，里面描述的数据模型过于僵化和冗余，完全没有体现出现代数据库的灵活性和高效性。更令人沮丧的是，书中引用的所有外部资源和参考资料，绝大多数都已经无法访问或失效了，这使得我想要深入研究某个概念时，立刻就遇到了死胡同。这本书的写作目的似乎极其狭隘，它不是为了普及知识，也不是为了指导工程实践，更像是一个软件开发团队内部对他们当时开发的一个特定、且已经被淘汰的工具包的官方文档记录。它缺乏任何宏观视野，没有将这些技术置于当时的技术潮流中去比较和分析。对于任何希望通过阅读此书来提升现代GIS技能的人来说，这无异于南辕北辙，它提供的知识体系是如此的孤立和过时，以至于我根本找不到任何切入点来将它与我现有的知识体系进行有效连接。

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天呐，我得说，我绝对是被封面和书名给“骗”了。我本以为《Geosupport 2004》会是一本关于如何利用地理数据进行决策支持的实用指南，也许会涉及一些早期的商业智能（BI）应用或区域规划的案例研究。我特别关注那些关于如何从原始数据中提取有意义的洞察，比如人口密度分析、服务覆盖范围评估之类的章节。结果呢？这本书里面充斥着大量关于软件模块间通信协议的冗长描述，以及对特定编程语言（好像是某种旧的C++方言）底层内存管理的细致入微的探讨。那些图表，不是什么优美的地理分布图，而是密密麻麻的程序流程逻辑图，每一个方框都代表着一个函数调用，看得人头晕眼花。而且，它的叙事方式极其晦涩，作者似乎默认读者对那个年代的软件工程实践了如指掌，完全没有进行必要的背景介绍或术语解释。我试图跳着看，寻找一些能够提炼出“理念”的部分，但每次都陷入到对具体代码实现细节的泥潭里。这本书与其说是“地理支持”，不如说是“早期软件架构的考古发掘”，对于一个希望了解地理信息应用前景的读者来说，它提供的价值几乎为零，纯属浪费时间。

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这本书的阅读体验简直是一场折磨，它完全没有考虑到读者的认知负荷。我花了整整一个周末的时间，试图啃下其中关于“事件驱动模型”在地理数据处理中的应用那部分，希望能找到一些关于实时地理信息处理的早期思考。结果，里面充斥着大量面向过程的描述，每一个操作都被拆解成了无数个微小的、缺乏上下文的步骤。我感觉自己不是在阅读一本关于“支持”的书，而是在被强迫去学习一个已经废弃的、极其低效的软件操作手册。它几乎没有提供任何批判性的思考，没有对比其他潜在的解决方案，完全是一条单向的、自洽的技术路径陈述。而且，书中对任何高级概念的引入都显得非常突兀和生硬，仿佛作者只是机械地将功能列表堆砌起来，而没有赋予它们任何业务上的意义。我本来想找找看，在那个年代，人们是如何处理大规模地理数据集的延迟和准确性问题的，这本书却只是用一种非常基础的、甚至可以说是原始的方法来搪塞过去。读完后，我的感觉是：我好像刚刚经历了一次漫长而无聊的系统升级指导会，但会议的主题软件早就被扔进历史的垃圾堆了。

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这本书，说实话，拿到手的时候我还有点小期待的，毕竟名字听起来挺“硬核”的，好像是那种能解决很多实际问题的技术手册。我当时正好在弄一个涉及到地理信息系统（GIS）的项目，就想着这本书也许能给我一些启发或者直接提供现成的代码片段。然而，打开目录才发现，这本书的内容似乎完全跑偏了。它更多地像是一部关于2004年某个特定软件环境下的编程规范或者系统架构的详尽说明书，充满了各种API调用、数据结构定义以及复杂的流程图。我试图在里面寻找一些关于空间分析、地图投影转换或者数据可视化的现代方法，但通篇下来，几乎找不到任何能直接应用于当前工作场景的有效信息。比如，它花了大量的篇幅去解释一个已经淘汰的旧版坐标系如何进行转换，这对于习惯了WGS84和各种现代空间数据库的我来说，简直是时间倒流。阅读体验非常枯燥，语言风格过于学术和教条，缺乏实际案例的支撑，读起来就像在啃一本过时的技术标准文档，让人昏昏欲睡，根本无法激发任何学习的兴趣。我最终只能把它束之高阁，当作一个历史资料来处理，而不是一本能指导实践的工具书。这本书与我预期的“地理支持”内容相去甚远，更像是一个特定历史时期软件开发者的内部备忘录。

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我不得不承认，这本书的排版和术语一致性方面做得还算不错，至少在格式上保持了统一的风格。但这并不能掩盖其内容上的空洞和过时。我主要对书名中暗示的“决策支持”能力抱有兴趣，比如，如何利用这些地理工具来优化物流路线，或者辅助城市规划的长期预测。然而，书中对这些应用场景的提及，要么是寥寥数语的愿景描述，要么是极其简化的、无法推广的示意图。大部分篇幅都聚焦于如何正确地初始化一个特定的库文件，以及如何处理那些在现代操作系统中早已被自动管理的内存释放问题。我一直在寻找能够提供“洞察”和“策略”的部分，但这本书只提供了“操作”和“语法”。这就像一本教你如何用锤子敲钉子的书，却完全没有告诉你应该在哪里建房子，以及为什么要在那里建。对于一个希望从地理信息技术中获取战略优势的专业人士来说，这本书提供的知识点密度极低，信息价值更是微乎其微。它更像是一份自我保存的文档，而不是一本面向外部读者的、具有学习和应用价值的出版物。

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