本书为“高速铁路基础研究与技术创新丛书”之分册。工程地质灾害已经成为影响中国高速铁路修建和运营安全的重要因素，对于各种地质灾害的预测、预报和防治尤为重要，然而专门针对伴随高速铁路地质灾害超前地质预报图形判别和解译的著作非常稀缺。结合国内外超前地质预报发展情况，本书系统论述了主要的超前地质预报理论，在总结上万个超前预测预报数据基础上，对高速铁路工程中常见地质灾害在不同超前地质预报设备中的典型影像进行了研究，探索了一套减少解译误差、提高探测精度的方法。本书可作为地质灾害超前地质预报专业的专业用书，也可供从事工程地质勘察的科技人员和其他有关专业院校师生参考，还可作为土木工程专业本科和研究生的教材。

本书为“高速铁路基础研究与技术创新丛书”之分册，按丛书要求，力图体现高速铁路工程地质灾害超前地质预报图形判别及解译理论和技术的制高点、前沿性、原创性特色。



传统的图像识别方法依赖图片特征的人工提取，费时且耗力；当人工提取特征不够准确时，还会影响图片的识别精度，从而产生过程复杂且识别精度低的不理想结果。图像特征的提取方法包括SIFT、HOU以及SURF等，图像分类技术分为KNN、SVM以及朴素贝叶斯等分类算法。



随着计算机技术的日新月异，图片分辨率也日益增强，传统的图像识别技术已经不适用于处理如今的大批量、高分辨率的数据图片，而自人工神经网络出现以来，其对于大批量、高精度的图片识别与分类有着独到的优势，通过数据集获取与训练自动提取特征生成模型来识别预测图像，简化了图像识别的步骤，提高了图像识别的效率与精度。



在地质构造条件下，本书系统地对地质灾害超前地质预报图形判别和解译进行分类实例剖析，在此基础上，通过建立工程地质模型等方式，与工程实际结合，为地质灾害超前地质预报做出一些有益的探索。



当前国内外关于超前地质预报的设备较多，使用范围也很广，但专门针对高速铁路地质灾害超前地质预报图形判别和解译的著作非常稀缺，本书凝练了石家庄铁道大学桥隧施工地质技术研究所近30年来积累的经验和成果，在突出超前地质预报基础理论研究的同时，也强调了研究成果对实践的指导作用，其内容在国内外该领域研究中处于领先水平，并填补了国内空白。



本书由石家庄铁道大学李忠、郝娜娜、牛庆合、王京、李程、尹超编著，其他多位老师和研究生也参与编著工作。具体分工如下：绪论由牛庆合、刘粟裕、张永磊编著，第1章由郝娜娜、王旭、刘志鹏编著，第2章由王京、马高扬、韩炀编著，第3章由李程、张海东、孙博涛编著，第4章由李忠、陈家征、高博编著，第5章由李忠、张浩、陈竞波编著，第6章由李忠、袁文佳、崔颖编著，第7章由尹超、刘传、魏艳君编著，第8章由李忠、柴晨薇、齐欣祎编著。



谨向中国矿业大学（北京）隋旺华教授以及参加审查的各位教授致以谢意，他们为提高本书质量付出了辛勤劳动。



本书可作为地质灾害超前地质预报专业的专业用书，也可供从事工程地质勘察的科技人员和其他有关专业院校师生参考，还可作为土木工程专业本科和研究生的教材。



由于编著者水平有限，书中难免会有不足之处，恳请读者批评指正。

目录 绪论......................................................................................................................1 0.1常见地质灾害超前地质预报中误判的危害………………………….………...…………..2 0.2地质灾害超前地质预报图形判别和解译的国内外现状………………..……..………..3 0.3超前地质预报图形解译存在的问题………………………………..…................….…..6 0.4本书编著意图和特色…………………………………………………………….......……..……7 第1章高速铁路工程中常见地质灾害……………………………………………………….......….……11

李忠：博士，石家庄铁道大学土木工程学院教授、博士生导师。研究方向：地下工程的施工技术，施工中各种地质灾害的评价、预测和防治。主持参加了48项科研项目（省部级项目15项，厅局级项目33项）。分别获省级及协会科学技术进步奖一等奖1次、二等奖1次、三等奖五次；在国内外重要学术刊物上公开发表科技论文49篇，出版专著3部。,郝娜娜，石家庄铁道大学土木工程学院教授、博士生导师。研究方向：地下工程的施工技术，施工中各种地质灾害的评价、预测和防治。,等包括牛庆合、王京、李程、尹超，石家庄铁道大学土木工程学院教授，他们研究方向：地下工程的施工技术，施工中各种地质灾害的评价、预测和防治。