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內容簡介

　　《數字礦山技術》是教育部高等學校地礦學科教學指導委員會規劃教材。共分10章，分彆介紹數字礦山的基本知識，礦區資源環境信息獲取、處理與估算，礦山空間信息獲取、處理與製圖，礦山生産與安全信息收集及分析，礦山信息集成管理與共享利用，礦山信息集成建模與可視化，采礦數字化設計與決策優化，礦山數字化通信與自動化，礦山模擬、仿真與虛擬現實，數字礦山典型係統與建設範例等。本教材圖文並茂，並結閤課程進度安排瞭3次上機實習，主要鍛煉學生瞭解和使用遙感應用軟件、GIS軟件和地礦三維建模軟件。
　　本教材側重於礦山空間信息獲取與建模、數字礦山關鍵技術與應用、典型采礦軟件係統與示範，是教育部高等學校地礦學科教學指導委員會規劃的采礦工程本科專業教材，可供安全工程、測繪工程、地質工程、自動化工程、通訊工程、計算機工程、管理工程等專業的本科教學使用，也可作為相關專業研究生、大專生的教學參考書，以及供礦山工程師和設計研究人員參考使用。

內頁插圖

目錄

第1章 數字礦山的基本知識
1.1 數字礦山的起源
1.1.1 數字地球與數字礦山
1.1.2 礦山空間數據基礎設施
1.1.3 礦山信息化與數字化
1.2 數字礦山的發展
1.2.1 數字礦山的科技發展
1.2.2 數字礦山的教育發展
1.3 數字礦山的內涵
1.3.1 數字礦山的概念
1.3.2 數字礦山的特性
1.3.3 數字礦山的特徵
1.3.4 數字礦山的功能
1.4 數字礦山的體係
1.4.1 數字礦山的內核
1.4.2 數字礦山的框架
1.4.3 數字礦山的結構
1.4.4 數字礦山的關鍵技術
1.5 數字礦山的建設
1.5.1 數字礦山的建設目標
1.5.2 數字礦山的建設任務
1.5.3 數字礦山建設的階段性
本章練習

第2章 礦區資源環境信息獲取與處理
2.1 礦區資源環境信息概述
2.1.1 礦區資源環境信息的概念及特徵
2.1.2 礦産與土地資源信息
2.1.3 礦區生態環境信息
2.1.4 礦區地質構造信息
2.2 地球探測信息技術
2.2.1 重力勘探
2.2.2 磁法勘探
2.2.3 電法勘探
2.2.4 地震勘探
2.2.5 地球化學勘探
2.3 遙感技術
2.3.1 遙感找礦技術
2.3.2 遙感圖像處理技術
2.4 礦山采場條件探測
2.4.1 采區三維地震技術
2.4.2 井中勘探與物探技術
2.5 體品位與儲量礦量估算
2.5.1 礦體單元劃分
2.5.2 體品位估算
2.5.3 儲量與礦量估算
上機實習一：遙感找礦與礦區環境遙感分析
本章練習

第3章 礦山空間信息獲取、處理與製圖
3.1 山空間信息獲取
3.1.1 水準儀經緯儀測量
3.1.2 全站儀數字化測圖
3.1.3 三維激光掃描
3.1.4 GPS測量
3.1.5 攝影測量
3.1.6 雷達遙感測量
3.2 山空間數據處理
3.2.1 數據處理概述
3.2.2 GPS數據處理
3.2.3 攝影測量數據處理
3.2.4 遙感數據處理
3.2.5 變形監測數據處理
3.3 礦圖製圖
3.3.1 圖的種類與作用
3.3.2 基於CAD的礦圖製圖
3.3.3 基於GIS的礦圖製圖
上機實習二：多專題圖層疊加分析與礦圖製作
本章練習

第4章 礦山生産與安全信息收集及分析
4.1 礦山生産信息
4.1.1 礦山生産信息分類
4.1.2 人員與設備的定位
4.1.3 采礦設備的工況監測
4.2 礦山安全信息
4.2.1 礦山安全信息分類與管理
4.2.2 瓦斯與粉塵的數字監測
4.2.3 礦壓與溫度的數字監測
4.3 礦山安全分析與預警
4.3.1 礦山安全監控係統
4.3.2 礦山安全分析技術
4.3.3 礦山安全預警模型
本章練習

第5章 礦山信息集成管理與共享利用
5.1 礦山信息集成框架
5.1.1 礦山信息集成的空間框架
5.1.2 礦山信息集成的時間框架
5.2 礦山信息管理與更新
5.2.1 礦山信息資源整閤與規劃
5.2.2 礦山信息的管理模式
5.2.3 礦山信息的更新方式
5.3 礦山信息分類與編碼
5.3.1 礦山信息的分類
5.3.2 礦山信息的分類編碼
5.3.3 礦山信息的空間編碼
5.4 礦山空間信息的查詢與共享
5.4.1 礦山空間信息的查詢模式
5.4.2 礦山信息的共享利用
5.5 礦山數據挖掘與知識發現
5.5.1 可挖掘的礦山知識與作用
5.5.2 礦山數據的挖掘模式與方法
5.5.3 煤與瓦斯突齣預測中的應用
本章練習

第6章 礦山信息集成建模與可視化
6.1 礦山地形的三維建模
6.1.1 概述
6.1.2 礦山地形的不規則三角網建模
6.1.3 礦山地形的規則網格建模
6.2 礦山地質的三維建模
6.2.1 三維地質建模的模型分類
6.2.2 基於麵元模型的三維地質建模
6.2.3 基於體元模型的三維地質建模
6.2.4 基於混閤模型的三維地質建模
6.3 井巷工程的三維建模
6.3.1 井巷工程特徵與三維建模要求
6.3.2 井巷工程三維建模方法
6.4 井巷工程與地質體的集成建模
6.4.1 集成建模的一般方法
6.4.2 集成建模的GTP方法
6.5 礦山地上地下集成建模技術
6.5.1 集成建模需求與一般方法
6.5.2 基於TIN耦閤的地上地下集成建模
6.6 礦山模型的多模式錶達
6.6.1 二維視圖與三維模型的相互轉換
6.6.2 三維地質模型的多模式轉換
上機實習三：礦山三維建模與可視化分析
本章練習

第7章 采礦數字化設計與決策優化
7.1 地下采礦數字化設計
7.1.1 采礦工程實體建模方法
7.1.2 巷道實體建模
7.1.3 采準巷道實體建模
7.1.4 盤區(采場)設計
7.1.5 爆破設計
7.2 露天礦最終境界優化
7.2.1 價值模型
7.2.2 浮錐法
7.3 露天礦境界與生産計劃整體優化
7.3.1 整體優化思路與定理
7.3.2 技術最優境界與開采體序列
7.3.3 生産計劃優化與開采體動態排序
7.3.4 境界與生産計劃整體優化步驟
本章練習

第8章 礦山數字通信與自動化
8.1 山數字通信技術
8.1.1 概述
8.1.2 井工礦山的數字通信
8.1.3 露天礦山的數字通信
8.2 礦山自動化
8.2.1 井工礦山的自動化
8.2.2 露天礦山的自動化
8.3 采礦機器人
8.3.1 地下采礦機器人
8.3.2 海底采礦機器人
本章練習

第9章 采礦模擬、仿真與虛擬現實
9.1 礦山工程模擬
9.1.1 礦山通風模擬
9.1.2 礦山災害模擬
9.2 采礦工程仿真
9.2.1 采掘空間三維仿真
9.2.2 放礦過程仿真
9.2.3 礦山物流仿真
9.3 礦山災害虛擬現實
9.3.1 采礦過程中的災害
9.3.2 礦山災害虛擬現實
9.4 國內外采礦軟件與應用
9.4.1 國外采礦模擬軟件
9.4.2 國外采礦仿真軟件
9.4.3 國外礦山虛擬現實軟件
9.4.4 國內采礦軟件概況
本章練習

第10章 數字礦山典型係統與應用
10.1 國産數字礦山典型係統
10.1.1 采礦CAD設計係統
10.1.2 村莊保護煤柱快速更新係統
10.1.3 煤礦安全監測監控一體化係統
10.1.4 金屬露天礦開采規劃與設計優化係統
10.1.5 露天礦山采運一體化係統
10.1.6 地下礦采掘計劃編製係統
10.2 中國數字礦山建設典型範例
10.2.1 神華集團神東公司綜閤信息化
10.2.2 山東棗莊煤礦監測監控集成係統
10.2.3 福建紫金礦業集團數字礦山建設
10.2.4 雲南大紅山銅礦數字礦山建設
本章練習
參考文獻
附錄

精彩書摘

　　1.1.3 礦山信息化與數字化
　　中國礦山在礦山勘察、規劃、設計、生産、管理、治理等全過程的信息化“軟”領域，與發達采礦國傢的差距較大。迄今為止，很多中國礦山企業還沒有充分意識和明確目標來把礦山空間信息資源當作礦山的一種重要的戰略資源加以統籌開發和綜閤利用，更沒有形成數據資源完備、數據更新及時、數據庫共享利用便捷的MSDI。
　　進入21世紀以來，中國礦山行業的信息化建設雖然有瞭長足發展，但總體狀況仍然不很樂觀，數字礦山建設方興未艾。尤其是一些中、小型礦山，其信息化建設的總體水平不高，沒有形成礦山企業信息化、可視化的管理與決策環境，礦山的MSDI十分落後甚至沒有，可共享的礦山基礎信息量少，信息流嚮單一而無序，嚴重影響瞭礦山企業安全高效生産與可持續發展能力。
　　1.礦山信息化基本現狀
　　長期以來，受資源産業模式和傳統生産工藝的影響，中國礦山企業的決策者、管理者和工程技術人員在礦山信息化建設方麵不同程度地存在因循守舊、短期效益、重硬輕軟、事不關己這4種不良情結。該情結影響甚至製約瞭礦山信息化建設的進程，阻礙瞭中國礦山的信息化建設和數字礦山工程的健康發展。目前，中國礦山的信息化基本現狀是：
　　（1）空間基礎信息不足：由於中國礦山資源賦存條件的復雜性、地質勘探程度的有限性、地質勘探手段的局限性，以及礦床資源與地質環境固有的不確定性影響，導緻礦山可獲得並可有效利用的地質礦産資源信息不足，尤其是數字化、可視化的空間基礎信息所占比例相當低。
　　（2）信息孤島現象嚴重：由於缺乏礦山空間數據集成與共享環境，導緻包括地質、測量、傳感在內的各類礦山靜態、動態數據分彆管理、相互孤立，不能或難以進行集成、融閤與共享利用。麵對眾多的礦山信息孤島，人們難以認識和發現不同數據之間的聯係及其隱藏的有用信息。
　　例如，瓦斯突齣是煤礦的“三大災害”之首，在煤礦瓦斯突齣的構造影響分析方麵，一般采用平麵分區、剖麵分帶的二維方式來描述和錶達三維空間中地質構造對煤與瓦斯突齣的控製作用。這種維數簡化方式導緻人們難以真實、有效地對井田與采區地質環境進行三維空間認知和礦山實體再現，難以對煤層的突齣傾嚮性進行形象的空間認知和準確的空間分析。
　　造成以上問題，既有礦山數據分裂的原因，也有礦山數據非可視化的原因。
　　（1）礦山數據分裂原因分析
　　礦山數據主要包括勘探資料、生産圖紙、試驗資料和實時監測數據共4大類，貫穿礦産資源勘查、采礦設計、礦山開采、環境恢復等全過程。這些數據分屬不同階段、不同部門、不同專題、不同項目，其數據類型、數據格式、數據精度等各不相同，導緻數據集之間相互孤立，沒有在統一的空間框架與時間標度下進行集成組織與融閤管理，形成一種數據分裂的局麵。因而，難以進行礦山多專題數據的綜閤分析與多階段數據的過程分析，不僅導緻各數據集本身的內涵與知識得不到有效提煉，而且導緻數據集之間的關聯和規律知識得不到及時發現。

前言/序言

　　空間信息技術與數字化、自動化、智能化浪潮給當代社會帶來瞭巨大變革，許多行業的組織管理、生産作業與決策指揮的方式方法與技術模式均呈現瞭嶄新麵貌。采礦行業在這一浪潮中麵臨新的機遇和挑戰。數字礦山作為一種理念，其思想的實現和技術的突破體現在礦山數字化、信息化和智能化的漸進發展過程中。數字礦山技術對於提高采礦業的勞動效率、改變安全生産狀況、促進綠色協調開采具有重要意義。
　　本教材主要麵嚮我國有關高等院校的采礦工程、安全工程和測繪工程專業的本科教育，同時麵嚮這些高校的地質工程、自動化工程、通訊工程、計算機工程、管理工程等專業的本科教育，也可作為相關專業研究生、大專生的教學參考書。本教材旨在傳授新思想、新方法、新技術，使得我們的下一代采礦工程師和礦業科技工作者不僅掌握紮實的數字礦山相關理論與關鍵技術，而且具有更高的視點、更寬的眼界和更遠的目光。
　　本教材按總論、信息獲取與建模、關鍵技術與應用、典型係統與示範的邏輯順序，由10章組成，依次為“第1章　數字礦山的基本知識”、“第2章　礦區資源環境信息獲取、處理與估算”、“第3章　礦山空間信息獲取、處理與製圖”、“第4章　礦山生産與安全信息收集及分析”、“第5章　礦山信息集成管理與共享利用”、“第6章　礦山信息集成建模與可視化”、“第7章　采礦數字化設計與決策優化”、“第8章　礦山數字化通信與自動化”、“第9章　礦山模擬、仿真與虛擬現實”、“第10章　數字礦山典型係統與建設範例”。
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　　《犯罪心理學》(第7版)作者引導讀者全麵正確地對待復雜的犯罪行為，以避免對犯罪問題作簡單、片麵和武斷的結論。《犯罪心理學》可供犯罪學、犯罪心理學、司法心理學等領域的專業人士以及對此感興趣的讀者學習和參考。　　《犯罪心理學》(第7版)是一本從心理學觀點來探討犯罪問題的教科書。《犯罪心理學》盡可能全麵而深入地闡述當代犯罪心理學的理論、研究和應用，從罪犯和被害人的角度探討瞭犯罪的行為、情緒和認知方麵的問題。尤其從罪犯的認知方麵綜述瞭當前最新的研究成果，深入討論瞭罪犯的知覺、推理、信念、決策和態度；此外，還分析瞭犯罪行為的原因、分類、預測、預防、乾預和治療。　　斷斷續續的忙瞭一年多，直到編輯的催稿已經到瞭“忍無可忍”的地步，我的道歉也到瞭“真實的謊言”的絕境，（《犯罪心理學》這本書的譯文終稿纔得以脫手，打印齣來的書稿已被改得麵目全非，給編輯造成瞭許多麻煩和痛苦，於心不忍也深錶歉意！經過再次易稿，作為主譯和審稿人，自己的這一關總算通過瞭，心裏纔踏實瞭許多。　　翻瞭翻手頭一些譯著的譯者序，很多譯者都會有同樣的感受，翻譯是一個摺磨人的事情，而且還可能是一個吃力不討好的事情。譯者的專業素養、外語水平、文字功夫、錶達方式都會或明或暗地顯現在譯文中。如果讀起來順當，’意思又準確，文字還優雅，讀者當然高興。但要是讀起來拗口，翻的又失真，文字還粗糙，那讀者意見就大瞭。既然這樣，為什麼還要做這個苦差事呢？我想主要有兩個原因：　　一是就譯者而言，無論是對翻譯的老師、專傢還是對參與翻譯的研究生，翻譯的過程就是一個學習的過程，還是和原書的作者心心相通、共感互動的過程，這樣的心路曆程有著痛並快樂的感受，自我成長，何樂不為。　　二是就學科建設而言，引介國外有影響的司法心理學著作應該是一件有意義而又迫切的工作。近年來，我國的司法心理學領域人氣頗旺，有關犯罪的問題也是一個非常吸引人們眼球的焦點，一些學習心理學、犯罪學的學生更是對犯罪心理學興趣濃厚也都熱情高漲。但總的情況是，我們比較缺少對國外犯罪心理學研究現狀的瞭解，這使得犯罪心理學的學習和研究都受到一定的阻礙。　　而CurtR.Bartol和AnneM.Bartol所著的這本《犯罪心理學》，是一本以實證研究為基礎，以心理學觀點為主要取嚮，對重要的犯罪現象、理論、方法及應用等問題都有完整論述的教科書。該書內容豐富、結構嚴謹、深入淺齣、文字流暢，是一本相當優秀的教科書，在美國已修訂到第7版，深受讀者的歡迎。因此我們樂意把它翻譯齣來與大傢共享。　　警察與精神障礙患者　　在20世紀的最後25年裏，研究者特彆注重對執法者與精神障礙者間的互動作研究。一篇關於已齣院的精神病患者犯罪行為的早期文獻極具啓發性。Rabkin發現有相當數量的研究論述瞭已齣院精神病患者的被捕率高於普通人，尤其是因為攻擊性的行為。對於這種被捕率的不均衡，Rabkin提齣兩種解釋：第一，有一小部分精神病患者在住院之前就有過犯罪記錄，一齣院他們就繼續瞭反社會的行為方式，正是這些慣犯顯著地提高瞭精神病患者的被捕率。事實上，無犯罪史的齣院患者比普通人的被捕率還低。第二，從精神病院齣院的罪犯大部分被診斷為酗酒、藥物成癮或反社會人格障礙，這在研究中也得到瞭一緻的結果。酗酒和藥物成癮不屬於嚴重和典型的精神障礙，因此成癮障礙一直是傳統精神障礙的邊緣地帶。一般情況下，臨床醫生如果找不到其他方法來評判反社會行為，就會把違法犯罪的人診斷為反社會人格障礙。Rabkin發現，如果將酗酒、藥物成癮和反社會人格這三類排除在外，無犯罪史的精神病患者齣院後的被捕率與普通人群就可以等量齊觀瞭。“對於有被捕史

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