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遙感岩石力學引論岩石受力災變的紅外遙感(簡體書)
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作者簡介
目次
商品簡介
遙感-巖石力學（RSRM）是遙感科學、巖石力學和信息科學交叉融合的產物。本書由12章組成。第1章介紹RSRM的起源與發展；第2-4章介紹RSRM三大科學基礎的主要知識，包括遙感的物理基礎、遙感技術發展與應用、巖石性質與力學行為、巖石實驗測試技術、遙感成像與圖像處理、實驗熱像處理與信息融合；第5-10章介紹RSRM基礎實驗研究的主要成果，包括單軸加載、雙軸加載、黏滑和壓剪加載巖石的紅外輻射規律、特征與分析，巖石撞擊的紅外輻射規律與定量反演，斷裂輻射熱像與數值試驗對比研究：第11章總結分析巖石受力破裂前兆的類型、特征、機理及影響因素，提出構造地震衛星遙感短臨分析的指標、方法與遙感模型；第12章針對構造地震衛星遙感異常的4個典型案例，結合RSRM基礎實驗研究成果進行比照分析，討論震前衛星熱紅外遙感異常的機理。 本書可作為高校教師和科研院所科技人員的參考書，也可作為大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感、巖石力學、地球物理、采礦工程、工程力學、防災減災與防護工程等專業的研究生教材或教學參考書。
作者簡介
吳立新，1966年出生，江西宜春人，博士，教授，博士生導師。東北大學長江學者特聘教授、3s與數字礦山研究所所長，中國礦業大學3s與沉陷工程研究所所長，中國科學院武漢巖土力學研究所兼職教授。全國百篇優秀博士學位論文及國家杰出青年基金獲得者。主要從事數字礦山、遙感一巖石力學與GIS研究。
目次
序一
序二
前言
第1章 遙感-巖石力學的起源與發展
1.1 地震紅外遙感異常與實驗探索
1.1.1 地震升溫異常現象
1.1.2 構造地震衛星紅外異常的發現
1.1.3 構造地震衛星紅外異常的實驗探索
1.2 礦壓遙感監測的實驗探索
1.2.1 礦壓與煤柱屈服的紅外探測
1.2.2 巖爆紅外異常現象的發現
1.3 遙感-巖石力學的產生與發展
1.3.1 遙感-巖石力學的產生
1.3.2 遙感-巖石力學的信息邏輯
1.3.3 遙感-巖石力學的發展過程
第2章 遙感-巖石力學的遙感學基礎
2.1 遙感物理基礎
2.1.1 電磁波與電磁波譜
2.1.2 電磁輻射源
2.1.3 輻射的度量
2.1.4 黑體輻射
2.1.5 物體的反射輻射
2.1.6 物體的透射輻射
2.1.7 大氣對電磁波傳輸過程的影響
2.2 遙感技術及其發展
2.2.1 遙感技術系統組成
2.2.2 遙感技術分類
2.3 相關遙感特征及其應用
2.3.1 紅外遙感特征及其應用
2.3.2 微波遙感特征及應用
2.3.3 雷達遙感特征及其應用
第3章 遙感一巖石力學的巖石力學基礎
3.1 巖石及其基本性質
3.1.1 地殼巖石分類
3.1.2 巖石的物理性質
3.1.3 巖石的基本力學性質
3.2 巖石的力學行為特征
3.2.1 巖石的強度準則
3.2.2 巖石的破裂與條件
3.2.3 巖石的摩擦與滑移
3.2.4 巖石的損傷
3.3 巖石的實驗測試技術
3.3.1 巖石的常規實驗測試技術
3.3.2 巖石的一般現場測試技術
3.4 實驗力學中的相關技術
3.4.1 無損檢測技術及其應用
3.4.2 熱診斷學及其應用
3.4.3 熱力耦合與sPATE技術
3.4.4 光彈技術及其應用
3.4.5 現代光測力學方法及其應用
第4章 遙感-巖石力學的信息學基礎
4.1 遙感信息與成像
4.1.1 遙感信息系統
4.1.2 遙感信息的獲取
4.1.3 遙感信息的成像
4.2 衛星遙感圖像處理技術
4.2.1 遙感器的構像方程
4.2.2 遙感圖像的幾何校正
4.2.3 遙感圖像的輻射校正
4.2.4 遙感圖像的其他處理方法
4.3 力學實驗遙感圖像處理系統
4.3.1 紅外圖像處理系統
4.3.2 IR Pic系統的設計與實現
4.3.3 IRPic系統的應用實例
4.4 信息融合與智能系統
4.4.1 信息融合
4.4.2 智能系統
第5章 單軸加載巖石的紅外輻射規律
5.1 煤巖受壓的紅外輻射實驗探索
5.1.1 實驗概述
5.1.2 煤巖受壓的紅外輻射特征
5.1.3 紅外輻射前兆的相關比較
5.2 巖石單軸加載的紅外輻射監測實驗
5.2.1 實驗設計
5.2.2 巖石的應力一應變曲線分析
5.2.3 加載過程中的平均紅外輻射溫度變化特}正
5.2.4 加載過程中紅外熱像的變化特征
5.2.5 巖石破壞瞬間的紅外輻射特征
5.3 紅外輻射參量的定量分析
5.3.1 平均紅外輻射溫度與應力應變之間的定量關系
5.3.2 平均紅外輻射溫度與機械功之間的定量關系
5.3.3 紅外輻射能與機械能之間的定量關系
5.4 巖石破裂的紅外輻射前兆
5.4.1 平均紅外輻射溫度一時間曲線上的輻射前兆
5.4.2 紅外熱像中的輻射前兆
5.5 巖石與有機玻璃的紅外輻射比較
5.5.1 有機玻璃的應力-應變曲線
5.5.2 有機玻璃紅外輻射溫度的變化規律
5.5.3 加載過程中有機玻璃的紅外熱像特征
5.6 巖石受力紅外輻射影響因素分析
5.6.1 加載方式的影響
5.6.2 加載速率的影響
5.6.3 巖性的影響
5.6.4 損傷的影響
5.7 本章小結
第6章 巖石雙軸加載的紅外輻射特征與分析
6.1 實驗設計與實驗方法
6.2 雁列斷層破裂前紅外輻射異常的時空演化特征
6.2.1 加載過程中應力變化特征
6.2.2 平均紅外輻射溫度一時問曲線變化規律
6.2.3 紅外熱像的時空演變規律
6.3 共線非連通斷層破裂前紅外輻射異常的時空演化特征
6.3.1 加載過程中應力變化特征
6.3.2 平均紅外輻射溫度一時間曲線變化規律
6.3.3 紅外熱像的時空演變規律
6.4 本章小結及其地震前兆意義
第7章 巖石壓剪加載的紅外輻射特征與分析
7.1 壓剪實驗目的與設計
7.1.1 壓剪實驗目的
7.1.2 壓剪實驗設計
7.2 剪切帶上的應變特征分析
7.2.1 低傾角剪切時的應變特征
7.2.2 高傾角剪切時的應變特征
7.3 壓剪巖石表面的紅外輻射特征
7.3.1 壓剪過程中紅外輻射溫度變化規律
7.3.2 壓剪過程中的紅外熱像特征
7.3.3 壓剪破裂的紅外輻射異常前兆
7.4 壓剪破裂瞬間的紅外輻射規律
7.4.1 輻射增強度與抗剪強度的關系
7.4.2 輻射增強度與剪傾角的關系
7.4.3 壓剪破裂瞬間的紅外熱像特征
7.5 本章小結
第8章 巖石黏滑的紅外輻射規律
8.1 巖石黏滑實驗設計
8.2 巖石黏滑行為特征分析
8.2.1 正應力的影響
8.2.2 巖性的影響
8.2.3 摩擦面性狀的影響
8.2.4 加載速率的影響
8.3 不同組合巖石黏滑的紅外熱像特征
8.3.1 對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.3.2 不確定對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.3.3 非對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.4 巖石黏滑紅外輻射影響因素分析
8.4.1 正應力對輻射溫度的影響
8.4.2 摩擦面粗糙度對輻射溫度的影響
8.4.3 巖性對輻射溫度的影響
8.4.4 機械功對輻射溫度的影響
8.4.5 摩擦速率對輻射溫度的影響
8.5 巖石黏滑紅外輻射規律的地震前兆意義
第9章 巖石撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.1 固體撞擊紅外遙感實驗探索
9.1.1 實驗目的與實驗設計
9.1.2 撞擊瞬間固體靶元的熱輻射特征
9.1.3 探索結果分析與討論
9.2 巖石落球撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.2.1 實驗設計
9.2.2 巖石落球撞擊的紅外輻射特征
9.2.3 落球撞擊輻射升溫機理
9.2.4 落球撞擊反演分析
9.3 巖石Hopkinson撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.3.1 實驗設計
9.3.2 巖石Hopkinson撞擊的紅外輻射特征
9.3.3 反演分析
9.4 巖石相互撞擊的紅外輻射特征及其煤礦防爆意義
9.4.1 巖石相互撞擊的礦山背景
9.4.2 巖石相互撞擊的實驗設計
9.4.3 巖石相互撞擊的紅外輻射特征
9.4.4 實驗結果的煤礦防爆意義
9.5 巖石撞擊與有機玻璃撞擊反演精度的比較
9.5.1 有機玻璃撞擊實驗設計
9.5.2 有機玻璃靶元的紅外輻射特征
9.5.3 撞擊反演精度的比較
第10章 斷裂輻射熱像與數值試驗對比研究
10.1 巖石破裂過程的數值模擬方法
10.1.1 巖石數值模擬概述
10.1.2 巖石與巖體的非均勻性
10.1.3 巖體的非連續性表達
10.1.4 巖石聲發射的表征
10.1.5 單元尺寸與劃分原則
10.1.6 RFPA2D簡介
10.2 非連續斷裂加載的數值試驗分析
10.2.1 數值試驗模型設計
10.2.2 數值試驗結果與分析
10.3 非連續斷裂輻射熱像與數值試驗對比
10.3.1 非連續斷裂的輻射溫度特征
10.3.2 熱像與數值試驗結果的特征對比
10.3.3 紅外輻射異常的機理分析
10.4 交匯斷裂輻射熱像與數值試驗對比
10.4.1 實驗設計與實驗方法
10.4.2 載荷一時間曲線特征
10.4.3 熱像異常特征分析
10.4.4 聲發射監測結果及其比較分析
10.4.5 數值試驗結果及與熱像對比分析
10.5 交匯斷裂熱像異常的地震前兆意義
第11章 巖石破裂前兆與地震遙感模型
11.1 巖石破裂的紅外熱像異常前兆
11.2 巖石破裂的紅外輻射溫度曲線異常前兆
11.3 巖石破裂前兆的統計分析
11.3.1 平均紅外輻射溫度曲線前兆應力比的統計特性
11.3.2 兩類前兆出現概率的差異性分析
11.4 巖石受力紅外輻射溫度變化與破裂前兆的機理分析
11.4.1 巖石受力紅外輻射溫度變化的理論基礎
11.4.2 巖石受力紅外輻射溫度變化的物理模型
11.4.3 遙感-巖石力學實驗結果的理論解釋
11.5 巖石破裂瞬間的紅外輻射特征與影響因素分析
11.5.1 巖石破裂瞬間的紅外輻射特征
11.5.2 巖石破裂瞬間的紅外輻射影響因素
11.6 構造地震短臨預測的指標、方法與遙感模型
11.6.1 構造地震短臨預測的3項指標
11.6.2 構造地震短臨的時間預測方法
11.6.3 構造地震短臨的空間預測方法
11.6.4 構造地震短臨的強度預測方法與遙感模型
第12章 構造地震震前衛星紅外遙感異常案例分析
12.1 震前衛星遙感熱像異常現象研究
12.2 臺灣地區震前的衛星紅外遙感異常特征
12.2.1 臺灣地區構造背景
12.2.2 臺灣地區震前衛星熱紅外異常特征
12.2.3 臺灣地震衛星紅外異常的實驗機理
12.3 張北地震前的衛星紅外遙感異常特征
12.3.1 張北震區周圍的地貌及活動構造
12.3.2 張北地震前的衛星熱紅外異常特征
12.3.3 張北地震前衛星熱紅外異常的實驗機理
12.4 伽師地震前的衛星紅外遙感異常特征
12.4.1 震區周圍的地貌及地質構造
12.4.2 伽師地震震前衛星紅外異常特征
12.5 震前衛星紅外遙感異常的機理分析
參考文獻
后記
彩色圖版
序二
前言
第1章 遙感-巖石力學的起源與發展
1.1 地震紅外遙感異常與實驗探索
1.1.1 地震升溫異常現象
1.1.2 構造地震衛星紅外異常的發現
1.1.3 構造地震衛星紅外異常的實驗探索
1.2 礦壓遙感監測的實驗探索
1.2.1 礦壓與煤柱屈服的紅外探測
1.2.2 巖爆紅外異常現象的發現
1.3 遙感-巖石力學的產生與發展
1.3.1 遙感-巖石力學的產生
1.3.2 遙感-巖石力學的信息邏輯
1.3.3 遙感-巖石力學的發展過程
第2章 遙感-巖石力學的遙感學基礎
2.1 遙感物理基礎
2.1.1 電磁波與電磁波譜
2.1.2 電磁輻射源
2.1.3 輻射的度量
2.1.4 黑體輻射
2.1.5 物體的反射輻射
2.1.6 物體的透射輻射
2.1.7 大氣對電磁波傳輸過程的影響
2.2 遙感技術及其發展
2.2.1 遙感技術系統組成
2.2.2 遙感技術分類
2.3 相關遙感特征及其應用
2.3.1 紅外遙感特征及其應用
2.3.2 微波遙感特征及應用
2.3.3 雷達遙感特征及其應用
第3章 遙感一巖石力學的巖石力學基礎
3.1 巖石及其基本性質
3.1.1 地殼巖石分類
3.1.2 巖石的物理性質
3.1.3 巖石的基本力學性質
3.2 巖石的力學行為特征
3.2.1 巖石的強度準則
3.2.2 巖石的破裂與條件
3.2.3 巖石的摩擦與滑移
3.2.4 巖石的損傷
3.3 巖石的實驗測試技術
3.3.1 巖石的常規實驗測試技術
3.3.2 巖石的一般現場測試技術
3.4 實驗力學中的相關技術
3.4.1 無損檢測技術及其應用
3.4.2 熱診斷學及其應用
3.4.3 熱力耦合與sPATE技術
3.4.4 光彈技術及其應用
3.4.5 現代光測力學方法及其應用
第4章 遙感-巖石力學的信息學基礎
4.1 遙感信息與成像
4.1.1 遙感信息系統
4.1.2 遙感信息的獲取
4.1.3 遙感信息的成像
4.2 衛星遙感圖像處理技術
4.2.1 遙感器的構像方程
4.2.2 遙感圖像的幾何校正
4.2.3 遙感圖像的輻射校正
4.2.4 遙感圖像的其他處理方法
4.3 力學實驗遙感圖像處理系統
4.3.1 紅外圖像處理系統
4.3.2 IR Pic系統的設計與實現
4.3.3 IRPic系統的應用實例
4.4 信息融合與智能系統
4.4.1 信息融合
4.4.2 智能系統
第5章 單軸加載巖石的紅外輻射規律
5.1 煤巖受壓的紅外輻射實驗探索
5.1.1 實驗概述
5.1.2 煤巖受壓的紅外輻射特征
5.1.3 紅外輻射前兆的相關比較
5.2 巖石單軸加載的紅外輻射監測實驗
5.2.1 實驗設計
5.2.2 巖石的應力一應變曲線分析
5.2.3 加載過程中的平均紅外輻射溫度變化特}正
5.2.4 加載過程中紅外熱像的變化特征
5.2.5 巖石破壞瞬間的紅外輻射特征
5.3 紅外輻射參量的定量分析
5.3.1 平均紅外輻射溫度與應力應變之間的定量關系
5.3.2 平均紅外輻射溫度與機械功之間的定量關系
5.3.3 紅外輻射能與機械能之間的定量關系
5.4 巖石破裂的紅外輻射前兆
5.4.1 平均紅外輻射溫度一時間曲線上的輻射前兆
5.4.2 紅外熱像中的輻射前兆
5.5 巖石與有機玻璃的紅外輻射比較
5.5.1 有機玻璃的應力-應變曲線
5.5.2 有機玻璃紅外輻射溫度的變化規律
5.5.3 加載過程中有機玻璃的紅外熱像特征
5.6 巖石受力紅外輻射影響因素分析
5.6.1 加載方式的影響
5.6.2 加載速率的影響
5.6.3 巖性的影響
5.6.4 損傷的影響
5.7 本章小結
第6章 巖石雙軸加載的紅外輻射特征與分析
6.1 實驗設計與實驗方法
6.2 雁列斷層破裂前紅外輻射異常的時空演化特征
6.2.1 加載過程中應力變化特征
6.2.2 平均紅外輻射溫度一時問曲線變化規律
6.2.3 紅外熱像的時空演變規律
6.3 共線非連通斷層破裂前紅外輻射異常的時空演化特征
6.3.1 加載過程中應力變化特征
6.3.2 平均紅外輻射溫度一時間曲線變化規律
6.3.3 紅外熱像的時空演變規律
6.4 本章小結及其地震前兆意義
第7章 巖石壓剪加載的紅外輻射特征與分析
7.1 壓剪實驗目的與設計
7.1.1 壓剪實驗目的
7.1.2 壓剪實驗設計
7.2 剪切帶上的應變特征分析
7.2.1 低傾角剪切時的應變特征
7.2.2 高傾角剪切時的應變特征
7.3 壓剪巖石表面的紅外輻射特征
7.3.1 壓剪過程中紅外輻射溫度變化規律
7.3.2 壓剪過程中的紅外熱像特征
7.3.3 壓剪破裂的紅外輻射異常前兆
7.4 壓剪破裂瞬間的紅外輻射規律
7.4.1 輻射增強度與抗剪強度的關系
7.4.2 輻射增強度與剪傾角的關系
7.4.3 壓剪破裂瞬間的紅外熱像特征
7.5 本章小結
第8章 巖石黏滑的紅外輻射規律
8.1 巖石黏滑實驗設計
8.2 巖石黏滑行為特征分析
8.2.1 正應力的影響
8.2.2 巖性的影響
8.2.3 摩擦面性狀的影響
8.2.4 加載速率的影響
8.3 不同組合巖石黏滑的紅外熱像特征
8.3.1 對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.3.2 不確定對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.3.3 非對稱型組合黏滑的紅外熱像特征
8.4 巖石黏滑紅外輻射影響因素分析
8.4.1 正應力對輻射溫度的影響
8.4.2 摩擦面粗糙度對輻射溫度的影響
8.4.3 巖性對輻射溫度的影響
8.4.4 機械功對輻射溫度的影響
8.4.5 摩擦速率對輻射溫度的影響
8.5 巖石黏滑紅外輻射規律的地震前兆意義
第9章 巖石撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.1 固體撞擊紅外遙感實驗探索
9.1.1 實驗目的與實驗設計
9.1.2 撞擊瞬間固體靶元的熱輻射特征
9.1.3 探索結果分析與討論
9.2 巖石落球撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.2.1 實驗設計
9.2.2 巖石落球撞擊的紅外輻射特征
9.2.3 落球撞擊輻射升溫機理
9.2.4 落球撞擊反演分析
9.3 巖石Hopkinson撞擊的紅外輻射規律與定量反演
9.3.1 實驗設計
9.3.2 巖石Hopkinson撞擊的紅外輻射特征
9.3.3 反演分析
9.4 巖石相互撞擊的紅外輻射特征及其煤礦防爆意義
9.4.1 巖石相互撞擊的礦山背景
9.4.2 巖石相互撞擊的實驗設計
9.4.3 巖石相互撞擊的紅外輻射特征
9.4.4 實驗結果的煤礦防爆意義
9.5 巖石撞擊與有機玻璃撞擊反演精度的比較
9.5.1 有機玻璃撞擊實驗設計
9.5.2 有機玻璃靶元的紅外輻射特征
9.5.3 撞擊反演精度的比較
第10章 斷裂輻射熱像與數值試驗對比研究
10.1 巖石破裂過程的數值模擬方法
10.1.1 巖石數值模擬概述
10.1.2 巖石與巖體的非均勻性
10.1.3 巖體的非連續性表達
10.1.4 巖石聲發射的表征
10.1.5 單元尺寸與劃分原則
10.1.6 RFPA2D簡介
10.2 非連續斷裂加載的數值試驗分析
10.2.1 數值試驗模型設計
10.2.2 數值試驗結果與分析
10.3 非連續斷裂輻射熱像與數值試驗對比
10.3.1 非連續斷裂的輻射溫度特征
10.3.2 熱像與數值試驗結果的特征對比
10.3.3 紅外輻射異常的機理分析
10.4 交匯斷裂輻射熱像與數值試驗對比
10.4.1 實驗設計與實驗方法
10.4.2 載荷一時間曲線特征
10.4.3 熱像異常特征分析
10.4.4 聲發射監測結果及其比較分析
10.4.5 數值試驗結果及與熱像對比分析
10.5 交匯斷裂熱像異常的地震前兆意義
第11章 巖石破裂前兆與地震遙感模型
11.1 巖石破裂的紅外熱像異常前兆
11.2 巖石破裂的紅外輻射溫度曲線異常前兆
11.3 巖石破裂前兆的統計分析
11.3.1 平均紅外輻射溫度曲線前兆應力比的統計特性
11.3.2 兩類前兆出現概率的差異性分析
11.4 巖石受力紅外輻射溫度變化與破裂前兆的機理分析
11.4.1 巖石受力紅外輻射溫度變化的理論基礎
11.4.2 巖石受力紅外輻射溫度變化的物理模型
11.4.3 遙感-巖石力學實驗結果的理論解釋
11.5 巖石破裂瞬間的紅外輻射特征與影響因素分析
11.5.1 巖石破裂瞬間的紅外輻射特征
11.5.2 巖石破裂瞬間的紅外輻射影響因素
11.6 構造地震短臨預測的指標、方法與遙感模型
11.6.1 構造地震短臨預測的3項指標
11.6.2 構造地震短臨的時間預測方法
11.6.3 構造地震短臨的空間預測方法
11.6.4 構造地震短臨的強度預測方法與遙感模型
第12章 構造地震震前衛星紅外遙感異常案例分析
12.1 震前衛星遙感熱像異常現象研究
12.2 臺灣地區震前的衛星紅外遙感異常特征
12.2.1 臺灣地區構造背景
12.2.2 臺灣地區震前衛星熱紅外異常特征
12.2.3 臺灣地震衛星紅外異常的實驗機理
12.3 張北地震前的衛星紅外遙感異常特征
12.3.1 張北震區周圍的地貌及活動構造
12.3.2 張北地震前的衛星熱紅外異常特征
12.3.3 張北地震前衛星熱紅外異常的實驗機理
12.4 伽師地震前的衛星紅外遙感異常特征
12.4.1 震區周圍的地貌及地質構造
12.4.2 伽師地震震前衛星紅外異常特征
12.5 震前衛星紅外遙感異常的機理分析
參考文獻
后記
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