Handbook of Agricultural Geophysics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Allred, Barry

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 203.34

装帧:

isbn号码:9780849337284

丛书系列:

图书标签:

• 农业地球物理
• 地球物理勘探
• 农业科学
• 土壤物理
• 作物监测
• 精准农业
• 环境地球物理
• 地下水探测
• 遥感技术
• 地球物理方法

《土壤与地下水动力学前沿》 内容简介 本书深入探讨了土壤和地下水系统在自然和人为影响下的复杂动力学过程。全书结构严谨，内容前沿，旨在为水文地质学家、土壤学家、环境工程师以及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面且深入的参考框架。本书聚焦于描述、量化和预测多孔介质中流体运动、溶质迁移以及能量传递的物理、化学和生物过程，尤其强调了尺度效应和非均质性在控制这些过程中的关键作用。 第一部分：多孔介质本构理论与流体力学基础 本部分从宏观和微观层面系统阐述了描述土壤和地下水系统行为的基本理论框架。 第一章：多孔介质的孔隙结构与几何特征 详细考察了土壤和岩石的孔隙度、比表面积、孔径分布及其相互连通性。引入了先进的成像技术（如X射线CT扫描、聚焦离子束扫描电镜）在孔隙结构表征中的应用。重点讨论了孔隙结构参数（如Tortuosity, 形状因子）如何影响宏观输运性质。 第二章：湿润与毛管现象 深入分析了土壤水势理论，包括Matric Potential（基质势）和Osmotic Potential（渗透势）。详细介绍了土壤水特征曲线（SWCC）的测量方法、模型拟合（如Van Genuchten, Brooks-Corey模型）及其在不饱和带水流模拟中的应用。讨论了接触角、表面张力对水-土界面的影响机制。 第三章：达西定律的修正与适用性 在经典达西定律的基础上，探讨了其在不同尺度和流速下的局限性。引入了非线性渗流模型，如Forchheimer方程，用于描述高梯度流场。详细阐述了宏观尺度下介质渗透性的各向异性与非均质性的影响，并讨论了非饱和带的广义Darcy-Buckley-Leverett理论。 第四章：地下水流动的数值方法 全面介绍了求解地下水流动方程（如Richards方程、地下水势方程）的数值技术。重点对比了有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）和有限体积法（FVM）在处理复杂边界条件和材料不连续性方面的优劣。讨论了求解高度非线性、非定常问题的稳定化技术。 第二部分：溶质与能量的输运过程 本部分侧重于在多孔介质中，污染物和热量如何被输送、转化和储存的机理研究。 第五章：反应性输运的理论模型 详细分析了溶质在地下水中的对流-弥散过程。构建了污染物传输的对流-弥散方程（ADE），并深入探讨了弥散系数与流速、尺度、介质结构之间的关系，特别是纵向和横向弥散的差异。引入了基于分数阶导数的非常规输运模型（Fractional-Order Models），以更好地描述长尾分布现象。 第六章：吸附与反应动力学 考察了有机物和无机物在土壤颗粒表面的物理化学吸附机制。详细介绍了单点吸附模型（如Langmuir, Freundlich）到表面络合模型的演变。着重讨论了影响吸附/解吸速率的动力学过程，包括反应速率常数、反应级数及其在耦合输运模型中的实现。 第七章：生物地球化学转化过程 关注微生物活动在污染物降解和物质循环中的作用。阐述了微生物生长动力学（Monod模型）与地下水流动的耦合，包括氧化还原反应、固相矿物溶解/沉淀对渗透性的反馈机制。讨论了厌氧与好氧条件下典型污染物的生物降解路径和速率限制因素。 第八章：热量输运与热力学效应 研究了土壤和含水层中的热传导、对流和热扩散过程。建立了考虑相变（如冻融）的热量平衡方程。讨论了地热能开发中地下水流动对热羽流的控制作用，以及温度梯度对流体粘度和密度的影响。 第三部分：复杂系统与尺度效应 本部分聚焦于研究异质性环境中的实际工程问题，强调了统计学方法和随机过程在刻画复杂系统中的应用。 第九章：水力传导率的随机表征 系统介绍了水力传导率（K）在空间上的随机性。详细阐述了对数K场（Log-K field）的统计描述，包括变异函数（Variogram）的构建与拟合。对比了确定性方法（如插值法）与随机方法（如Kriging）在刻画参数空间分布上的差异。 第十章：随机子区域与尺度效应 探讨了在不同观测尺度下，有效参数（如有效渗透率、有效弥散系数）的提取与重标度问题。引入了包络理论和有效介质理论（EMT）来预测大尺度下系统的平均行为，并讨论了边界效应在尺度过渡中的作用。 第十一章：多相流与非饱和带水文 重点分析了土壤中水、空气和污染物（或油品）共存时的复杂多相流问题。详细介绍了Brooks-Corey或Van Genuchten模型在描述气水、油水界面的毛管压力关系。讨论了在渗漏或污染场地修复中，多相流动力学在控制污染物迁移方面的关键性。 第十二章：耦合模型与实际应用案例 本章通过一系列实际案例（如垃圾渗滤液迁移、地下水污染修复、稳定同位素示踪）展示了如何集成上述理论模型，建立高保真度的地球系统模型。讨论了参数校正、模型不确定性分析（如蒙特卡洛模拟）在预测可靠性中的重要性。 本书内容涵盖了从基础物理定律到先进的数值模拟和随机统计方法，为理解和管理地球表层水文过程提供了坚实的理论基础和实用的技术工具。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本《Handbook of Agricultural Geophysics》的标题听起来就让人对接下来的内容充满了期待，尤其是对于那些在现代农业领域摸爬滚打，渴望利用高科技手段提升效率的专业人士来说。然而，当我真正翻开这本书时，发现它在某些方面似乎过于侧重理论的构建，以至于在实际操作层面的指导略显不足。书中花了大量的篇幅去阐述地球物理勘探方法在农业土壤特性分析中的基础物理原理，例如电磁感应、地震波传播的数学模型等，这些内容无疑是严谨且深入的，对于物理背景深厚的读者来说，是极佳的理论补充。但对于习惯于“做什么-怎么做-预期效果是什么”这类直接指导的农艺师或土地管理者而言，从这些复杂的公式和抽象的概念中提炼出可以直接应用于田间地头的解决方案，需要耗费额外的心思去消化和转化。譬如，关于如何根据不同的土壤类型（沙土、黏土、壤土）调整地电阻率成像（ERT）设备的采集参数和反演算法，书中虽然提到了多种可能性，但缺乏足够多的、带有明确情景设定的案例分析作为支撑，使得理论的落地性大打折扣。我期望看到的是更多结合了不同气候带、不同作物种植需求的前沿应用案例，而不是停留在对物理定律的详尽回顾上。希望未来的版本能在理论深度与实践指导之间找到一个更完美的平衡点，让科研成果真正能够惠及农业生产力。

评分☆☆☆☆☆

从一个跨学科学习者的角度来看，这本书最大的挑战在于其对“农业”场景的融合度不够深入。虽然书名中带有“Agricultural Geophysics”，但很多章节的内容，比如电法勘探在工程地质中的应用、磁法异常体的定位等，其案例背景更像是通用的地质调查报告，缺乏针对农业特有问题的深度聚焦。例如，在讨论土壤导电性与盐渍化程度的关系时，书中给出的模型建立相对粗略，未能充分考虑不同深度水分含量、有机质含量波动对电性参数的非线性影响，而这些因素恰恰是农业实践中变化最为剧烈的变量。此外，对于如何利用地球物理手段来精细化管理灌溉、监测病虫害引起的土壤微环境变化，这本书的介绍显得非常笼统，没有提供一套可量化的、与作物生长模型直接挂钩的评估体系。简而言之，这本书在“Geophysics”部分做得扎实，但在如何将这些技术语言成功“翻译”成农业生产决策语言方面，还存在显著的鸿沟，使得它更像是一本优秀的“地球物理学导论”，而非一本专为农业应用量身打造的权威指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版设计，坦率地说，给我一种“厚重但略显陈旧”的感觉。纸张的质感尚可，但插图和图表的清晰度，尤其是一些涉及到地下结构的三维可视化渲染图，分辨率明显不足，色彩对比度不高，这在需要精确解读地球物理数据图谱时，成了阅读中的一个小小障碍。更令人费心的是，索引和章节之间的逻辑跳转似乎有些跳跃。虽然知识点本身没有错误，但内容的组织结构更像是研究人员在整理自己的研究笔记，而非面向更广泛读者的教材或参考手册。例如，讨论到水文地球物理方法时，作者可能上一页还在深入探讨中子水分仪的误差修正模型，下一页突然就跳到了遥感数据在植被水分胁迫评估中的应用，两者虽然都有关，但中间缺乏一个平滑的过渡段来解释为何要从一种方法突然切换到另一种，这使得阅读体验不够连贯。如果能有一条清晰的主线贯穿始终，比如围绕“从宏观区域评估到微观土壤健康监测”的递进结构来组织内容，读起来会更加顺畅，也能更好地帮助读者建立起一个完整的知识体系框架。这本书的深度毋庸置疑，但它对读者的“引导性”稍显不足，更像是一部专业文献汇编。

评分☆☆☆☆☆

本书在探讨新技术的前瞻性方面，表现得略显保守。地球物理学领域发展日新月异，尤其是在结合人工智能和机器学习来提升数据解释的效率和准确性方面，已经有了长足的进步。然而，在这本手册中，与深度学习模型在地下结构识别中的应用相关的讨论，仅仅是以一小节的附录形式出现，内容多是停留在概念介绍层面，鲜有关于如何构建训练集、如何选择合适的神经网络架构（如 CNN 用于图像识别地下异常）的实操指导。对于那些希望紧跟科技前沿，将 AI 驱动的预测模型引入到精准农业决策链条中的读者来说，这本书提供的视角是滞后的。它更像是在回顾过去二十年成熟的技术体系，而非描绘未来五到十年的技术发展方向。如果一本“手册”不能有效地将读者带入到技术的最前沿，那么它的时效性便会大打折扣。我希望看到的是，作者能更积极地探索如何利用大数据分析来优化传统地球物理方法的采集效率和解释的可靠性，而不仅仅是巩固现有方法的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

我特别关注了书中关于数据处理和软件工具的部分，这部分内容直接决定了一本现代地球物理手册的实用价值。遗憾的是，尽管提到了许多先进的反演算法和数据解释流程，书中对于当前主流商业或开源地球物理软件（如 RES2DINV, Zond, 或更专业的 GIS 平台集成）的具体操作步骤和特定功能模块的介绍极为简略，甚至有些过时。例如，在讨论如何处理高噪声环境下的电磁（EM）数据时，作者详细描述了傅里叶变换降噪的数学原理，却几乎没有提及如何利用现代软件内置的滤波功能或迭代权重优化方法来快速高效地剔除干扰。这让初学者感到无从下手，因为在实际工作中，我们更多依赖软件的自动化能力来完成基础清洗工作，而不是手动重写底层代码。此外，书中对于数据可视化和报告生成这块的着墨也太少。农业应用需要简洁明了的输出成果来向非专业背景的决策者汇报，这本书似乎更关注于数据“如何被获取”，而非“如何被有效展示和解读”，这在强调跨学科沟通的今天，是一个明显的短板。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆