{RT}面向地磁导航的位场延拓空间域算法研究-陈龙伟 国防工业出版社 9787118102 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈龙伟 著

图书标签:

• 地磁导航
• 位场延拓
• 空间域算法
• 地球物理
• 导航定位
• 信号处理
• 国防科技
• 陈龙伟
• 国防工业出版社
• 9787118102

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118102710

商品编码：29799563381

包装：平装

出版时间：2015-10-01

图书基本信息
图书名称	面向地磁导航的位场延拓空间域算法研究	作者	陈龙伟
定价	50.00元	出版社	国防工业出版社
ISBN	9787118102710	出版日期	2015-10-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装

内容简介

陈龙伟、曹聚亮、吴美平、吕云霄编*的《面向 地磁导航的位场延拓空间域算法研究》以水下惯性／ 地磁匹配组合导航为研究背景，对平面位场延拓问题 （包括平面位场向上延拓和平面位场向下延拓）和曲面 位场延拓问题（包括平化曲和曲化平）进行了深入分析 ，提出了一套系统的空间域解决拉普拉斯方程边值问 题的新方法，研发了快速、稳定的实用位场延拓算法 ，较好地解决了平面位场向下延拓和曲化平不稳定问 题和算法时间效率问题。 　　本书共包含7部分内容，包括：绪论，位场延拓 问题的基础理论，平面位场延拓频率域算法及改进， 平面位场向上延拓空间域BCE 算法，平面位场向下延 拓空间域CGLS-BCE 算法，曲化平空间域CGLS-SI- BCE 算法，总结及展望。

作者简介

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目录

章 绪论 1.1 水下地磁导航技术概述 1.2 位场延拓方法研究现状 1.2.1 平面位场延拓 1.2.2 曲面位场延拓 第2章 位场延拓问题的基础理论 2.1 位场向上延拓问题的数学描述 2.2 位场向上延拓边界积分 2.3 位场向下延拓问题分析 2.4 本章小结 第3章 平面位场延拓频率域算法及改进 3.1 向下延拓积分迭代法分析 3.1.1 收敛性分析 3.1.2 频率域特性分析 3.2 任意采样点数二维FFT算法 3.2.1 离散频率计算 3.2.2 GFT算法性能分析 3.3 频率域向下延拓Tikhonov—Lcurve算法 3.3.1 Tikhonov—Lcurve算法原理 3.3.2 Tikhonov—Lcurve算法的性能分析 3.4 本章小结 第4章 平面位场向上延拓空间域算法 4.1 向上延拓空间域方法理论基础 4.1.1 向上延拓积分方程的离散化 4.1.2 离散问题规范表示 4.1.3 系数矩阵结构特征分析 4.2 空间域向上延拓BCE算法 4.3 BCE算法的性能分析 4.3.1 球体组合模型检验 4.3.2 实测数据检验 4.3.3 两种BCE算法对比分析 4.4 频率域方法与空间域方法之间联系 4.5 本章小结 第5章 平面位场向下延拓空间域算法 5.1 系数矩阵病态性分析 5.2 空间域内求解向下延拓问题的研究思路 5.2.1 优化泛函的构造 5.2.2 迭代方法的选择 5.3 向下延拓CGLS—BCE算法原理 5.4 CGLS—BCE算法的性能分析 5.4.1 球体组合模型检验 5.4.2 实测数据检验 5.5 本章小结 第6章 曲面位场延拓空间域算法 6.1 曲化平问题分析 6.2 平化曲快速算法 6.2.1 SI—BCE算法 6.2.2 FDTE算法 6.2.3 平化曲算法性能分析 6.3 曲化平CGLS—SI—BCE算法原理 6.4 CGLS-SI一BCE算法的性能分析 6.4.1 球体组合模型检验 6.4.2 实测数据检验 6.5 本章小结 第7章 总结及展望 7.1 总结 7.2 展望 附录A延拓算法性能测试数据 A.1 位场仿真数据 A.2 噪声数据 A.3 起伏面高程仿真数据 A.4 实测磁异常数据 A.4.1 实测磁异常数据一 A.4.2 实测磁异常数据二 附录B 格林公式 附录C 频率域正则延拓算子的推导 附录D 加权积分解析表达式的推导 附录E 频率域向上延拓程序Matlab代码 参考文献

编辑推荐

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文摘

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序言

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探索地球的隐秘语言：一场穿越时空的位场延拓之旅 想象一下，我们脚下的大地并非静止不动，而是蕴藏着千变万化的“秘密语言”，这种语言由构成地球内部物质的磁性、密度差异所发出的微弱信号汇聚而成。这些信号，如同大地的脉搏，记录着地球形成、演化以及深处物质分布的蛛丝马迹。而我们，将以一种前所未有的方式，去倾听、去解读这来自地心的低语——利用位场延拓技术，以一种近乎“透视”的能力，深入地下，揭示那些肉眼不可见的构造与资源。 本书并非仅仅是一本关于算法的学术著作，它更像是一次深入地球内部的探险，一场跨越时空的思维游戏。我们将从最基础的位场理论出发，温和地引导读者进入这个引人入胜的领域。位场，顾名思义，就是描述某个场在空间中分布的势能。在地学领域，我们关注的主要是重力场和磁场，它们都属于位场。我们脚下的山脉、海洋，甚至地壳下深埋的岩浆，都会以微小的重力或磁场变化的形式，在地球表面留下印记。然而，这些印记往往是模糊的、被稀释的，如同远方的低语，需要我们付出极大的努力才能捕捉和解析。 位场延拓，正是我们捕捉并“放大”这些低语的关键工具。它是一种数学上的“魔法”，能够将地下物体产生的位场信号，从探测点向上（或向下）延伸到不同的空间高度。这就像是把一个模糊的照片进行高清放大，虽然会有信息损失，但也能更清晰地展现物体的轮廓。通过向上延拓，我们可以消除浅层干扰，突出深层异常，从而“看到”更深处的地质构造。反之，向下延拓则能更精细地刻画浅部细节，帮助我们识别那些可能蕴藏着宝贵资源的“馅饼”。 本书的核心内容，将围绕着“空间域算法”展开。与频率域算法相比，空间域算法更直观，计算量相对较小，尤其适合处理不规则形状的异常体和复杂的地质模型。我们将深入探讨一系列经典的以及近年来发展起来的空间域延拓算法。这包括但不限于： 1. 基本的垂向延拓算法： 这是位场延拓的基石。我们将详细解析如何利用傅里叶变换、有限差分等方法，将不同高度的位场数据进行转换。理解这些基本算法，就像是掌握了位场延拓的“基本功”，能够帮助我们初步理解位场信号的传播规律。 2. 向上延拓的艺术： 向上延拓是揭示深层构造的关键。我们将重点研究如何有效抑制延拓过程中产生的噪声，避免虚假异常的出现。这需要对不同延拓算子（例如，简单的指数衰减算子，以及更复杂的、考虑了噪声影响的算子）进行深入剖析，并学习如何根据实际数据特点选择最合适的算子。我们将通过大量的理论推导和实例分析，展示如何“拨开迷雾”，看到隐藏在深处的地层界面、断裂带，甚至是可能存在的矿体。 3. 向下延拓的精细描绘： 向下延拓则能让我们更近距离地审视地表附近的构造。我们将探讨其在浅部资源勘探中的应用，例如寻找地下水、识别古文化遗址的埋藏深度等。当然，向下延拓也伴随着更大的挑战，它更容易放大噪声，因此，我们将重点关注各种稳定化技术，如截断法、正则化方法等，以确保向下延拓结果的可靠性。 4. 复杂模型下的延拓： 地球内部并非简单的均匀介质，而是充满了各种复杂的地质构造。我们将进一步探讨如何处理具有不规则边界、密度（或磁性）梯度变化的地质体产生的位场异常。这包括利用有限元方法、边界元方法等更强大的数值模拟技术，来构建更真实的地质模型，并进行精确的位场延拓。 5. 算法的优化与改进： 随着计算能力的提升，我们一直在寻求更高效、更准确的延拓算法。本书将介绍一些近年来在算法优化方面取得的进展，例如利用机器学习、深度学习技术来辅助位场延拓，或者开发更高效的空间域数值计算方法。这些前沿性的研究，将为读者展现位场延拓技术的未来发展方向。 6. 实际应用中的挑战与机遇： 理论再优美，终究要回归实践。本书还将结合大量的实际勘探案例，展示位场延拓技术在石油天然气勘探、矿产资源评价、工程地质勘察、考古遗址探测，甚至是地球物理反演等多个领域的应用。我们将分析在实际工作中可能遇到的各种问题，例如数据噪声、仪器误差、模型不确定性等，并探讨如何利用先进的算法和合理的处理流程来克服这些挑战，从而获得具有实际指导意义的勘探成果。 7. 算法实现的细节： 理论的掌握固然重要，但实际操作也必不可少。本书将在适当的时候，提及常用的编程语言（如Python、MATLAB等）以及相关的开源库，为有志于将算法付诸实践的读者提供一些参考。虽然本书不直接提供代码，但会强调算法的逻辑和关键步骤，为读者搭建起从理论到实践的桥梁。 我们并非要让读者成为一个纯粹的算法工程师，而是希望通过对这些算法的深入理解，能够培养读者对地球深部构造的洞察力，能够用更科学、更精准的方法去解读来自地下的信息。位场延拓，不仅仅是一项技术，更是一种思维方式，一种透过现象看本质的智慧。 想象一下，通过这些看似抽象的数学公式，我们能够“看到”埋藏在地下的古老河道，能够“定位”那些即将被开发的巨大矿藏，能够“描绘”出城市地下错综复杂的管线网络，甚至能够“探寻”那些隐藏在地下的历史遗迹。这其中的乐趣和成就感，是无法用言语来形容的。 本书旨在为地球物理、地质工程、资源勘探等领域的专业人士、科研人员以及对地球科学充满好奇的爱好者提供一本系统、深入的学习资源。我们相信，通过对本书内容的研习，您将能够掌握位场延拓的核心技术，并将其应用于您的研究和实际工作中，从而在探索地球奥秘的道路上，迈出更加坚实的步伐。 让我们一起踏上这场激动人心的位场延拓之旅，去倾听地球深处的故事，去揭示隐藏在“沉默”之下的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我最直观的感受是其对“空间域”这一概念的独特诠释，这与传统上更侧重于频域处理的研究视角形成了鲜明的对比。作者似乎非常执着于在原始数据空间内进行精细的几何与物理模型的耦合，这在工程实践中，尤其是在数据获取受限或噪声环境复杂的实际应用场景下，显得尤为重要。我特别欣赏其中对于不同延拓核函数特性对比分析的部分，这种细致入微的比较，帮助读者理解每种方法的优势与局限，而不是盲目推崇某一种“万能”技术。这种严谨的对比性研究，体现了作者在方法论上的审慎态度。从装帧和排版来看，国防工业出版社的版本保持了一贯的高水准，印刷质量清晰，图表绘制规范，这对于需要反复查阅和比对公式的专业读者来说，是一个极大的便利。这本书的价值在于它提供了一个全面的工具箱，让工程师和研究人员能够根据具体需求，灵活地选择和调整适用的空间域算法。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑填补了国内在特定地磁位场延拓空间域算法研究方面的一个空白。我尤其欣赏作者在引用和梳理现有文献时的广度和深度，它不仅仅是对前人工作的简单罗列，更是在此基础上进行了批判性的吸收和创新性的发展。在描述某些经典算法的局限性时，作者的措辞非常审慎，既肯定了其历史地位，又明确指出了其在当前技术背景下的不足之处，这展现了研究者应有的客观和批判精神。对于致力于推动我国地磁导航技术自主创新的科研人员来说，这本书提供了一个坚实的、具有前瞻性的理论基石。它不是终点，而是一个引人深思的起点，激励着后来者在这些精妙的数学框架之上，构建出更加适应未来复杂环境的新一代地磁应用系统。这本书的价值，在于它不仅传授了知识，更培养了一种严谨的、面向工程问题的科学思维模式。

评分☆☆☆☆☆

对于一个对地磁学抱有浓厚兴趣的爱好者而言，这本书提供的知识密度是相当高的。我尝试去理解其如何将复杂的势场理论与现代计算方法相结合，以期解决实际的导航定位难题。书中关于误差分析和不适定问题的讨论，显示出作者对算法鲁棒性问题的深刻认识。在工程应用中，模型的“好坏”往往体现在它对真实世界中各种不完美因素的容忍度上。这本书没有回避这些难题，反而坦诚地展示了如何通过算法层面的优化来应对这些挑战。这使我联想到，这本书不仅是一本纯粹的理论教材，更像是一本高级“故障排除指南”。它教导我们如何思考一个算法在实际部署时可能遇到的陷阱，并提前准备好应对策略。这种实践导向的理论深度，是这本书最吸引我的地方之一，它让理论学习不再是纸上谈兵。

评分☆☆☆☆☆

这本关于位场延拓空间域算法的书籍，从我一个并非专业地质学家的角度来看，其学术深度和严谨性着实令人印象深刻。书中对地磁导航领域中位场延拓技术的阐述，展现出作者对数学物理基础的深厚功底。我特别关注到那些关于边界条件处理和数值稳定性优化的讨论部分。在阅读过程中，我仿佛能感受到作者在构建这些复杂模型时所花费的心血，每一个公式推导，每一种算法选择的背后，都凝结着长期的实验与思考。对于想要深入了解位场理论如何应用于现代导航技术的读者来说，这本书无疑提供了一个极佳的理论框架。它不是那种浅尝辄止的科普读物，而是直指核心问题的专业著作。虽然某些数学细节对我来说稍显晦涩，但我依然能从中窥见其解决实际问题的潜力，尤其是在提高导航精度和鲁棒性方面的潜在价值。这本书的出版，对于推动相关领域的研究无疑具有重要的参考意义，它为后续的研究者铺设了一条清晰而坚实的理论路径。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书的逻辑结构组织得非常清晰，如同一个精心搭建的数学迷宫，每一步指引都清晰可见。作者似乎花了大量的篇幅来建立地磁场观测数据与地下源分布之间的严密联系，并且不断地强调“面向导航”这一应用目标。这一点非常关键，因为它避免了纯理论研究可能带来的脱离实际的风险。例如，在讨论位场延拓方向选择的敏感性时，作者结合了导航系统中对方向精度要求极高的特性，给出了更具针对性的建议。这种始终锚定应用场景的写作方式，使得即便是初次接触此类高级算法的读者，也能大致把握其技术路线图。我感觉自己仿佛跟随作者进行了一次从基础理论到尖端应用的思维漫游，每一次转向都伴随着清晰的物理意义解释，这极大地降低了理解复杂算法的认知负担。