基于OpenGL曲面最短路径可视化的实现

路径分析是GIS空间分析中的重要组成部分,但目前一些最短路径应用结果主要还是基于二维平面的线状显示。随着三维可视化技术的广泛应用,曲面最短路径可视化是GIS最短路径分析的一个热点。通过简化处理实现曲面近似最段路径的求解与三维可视化表达。首先根据逐点插入法生成了三角网曲面,并在此基础上构建三角网之间的拓扑关系．最后利用可视化开发语言VC＋＋6．0,并结合OpenGL编程实现了曲面上两离散点间的最短路径三维显示。实验证明,该算法计算速度快,表达效果良好。     

多层次多尺度的区域性震害预测模式

地震应急反应能力和灾害救援组织的效能是评价一个地区防震减灾水平的重要尺度。为了提高地震应急救援工作的能力 ,福建省地震局震害预测项目组采用多层次、多空间尺度的城乡震害预测技术途径和系统研究原则 ,以适应不同层次的地震应急、救援决策、组织指挥工作的需要。     

基于三维GIS地质灾害应急指挥平台设计与实现

本文以skyline三维地理信息平台为基础,整合云南省基础地理数据、地质灾害数据、社会经济数据、民政民生数据等各类信息资源,针对地灾应急救援工作的突发性和紧迫性的要求,建立了云南省三维GIS地质灾害应急指挥平台。该平台建设的主要目的是解决地质灾害现场应急救援工作的盲目性和不确定性,是一个量级轻、携带方便、功能全、实用性好的三维GIS平台,实现了应急救援线路的快速设计、应急安置点规划、灾害扩散分析、水域淹没分析、救援土石方量计算等三维分析功能,能较好地解决以往多次地质灾害应急救援实践中的困难和问题,在应急部署和实地救援工作中起着较大的作用和帮助。     

大直径单人救援钻孔在某煤矿避难硐室应急逃生系统中的应用

目前,大直径钻孔救援技术多用在矿井发生事故后的快速紧急救援,属于“事后”被动等待救援,为实现传统的被动等待救援向积极自主逃生转变,将大直径救援钻孔与矿井避难硐室结合,提前构建灾害应急逃生系统。结合大直径单人救援钻孔在某煤矿避难硐室应急逃生系统中应用实例,分析了救援钻孔的布置、结构设计原则,重点研究了救援钻孔的成孔方法选择、分级扩孔工序、钻进参数、钻井液工艺、成井设备等钻探技术,并对大直径救援钻孔的适用条件进行了研究,研究成果可为类似矿山实施大直径单人救援钻孔提供借鉴和参考。     

县(市)地震应急救援能力建设薄弱环节初析

县(市)地震应急救援能力的高低直接关系到每次地震应急救援工作的成效,但许多县(市)在近年来的几次大震应急救援实践中暴露出了不少问题。通过对近年来几次大震应急救援案例分析,并参考相关文献资料,总结了县(市)地震应急救援能力建设中存在的薄弱环节,主要包括:对本县(市)地震应急救援能力建设需求缺乏长远规划、灾情信息收集与交互能力弱、抗震救灾基础设施薄弱、应急救援人力物力资源的整合与协调不到位、对农村地区地震应急救援能力建设重视不够以及居民自救互救能力不足等;提出了消除县(市)地震应急救援能力建设薄弱环节的建议。     

基于网格化Logistic回归模型的区域突发环境事件应急决策方法

针对突发环境事件不确定性较高,应急决策方案复杂,实行成本较高的问题,提出一种基于网格化Logistic回归模型的区域突发环境事件应急决策方法。利用德尔菲方法选取区域突发环境事件影响变量,以变量为输入,构建基于Logistic回归模型的区域突发环境事件发生概率计算模型,将研究区域划分为单元格形式,划分区域等级,明确安全区范围。在多个约束条件下,利用蚁群算法求取目标函数,得出最优人员疏散路径,完成应急决策方案设计。实验结果表明：该方法能够有效应对突发环境事件,且从建模至完成人员疏散的时间约0.5 h,总耗时较短,实现了区域突发环境事件应急决策,从而保障了人员和财产安全。研究对区域突发环境事件的防控具有指导意义。     

一种基于质因数分解法的最短路径射线追踪节点自动搜索函数

综述了质因数分解法的基本原理,利用质因数分解法建立了最短路径射线追踪节点自动搜索函数.在最短路径射线追踪程序中,调用该节点自动搜索函数,能够完成复杂介质模型射线追踪模拟.这里列举了利用该函数进行模型模拟的实例,证明了最短路径射线追踪节点自动搜索函数的正确性.     

基于MapObjects 2.1控件的地图投影变换方法的实现

为了在同一地理信息系统内或者不同的地理信息系统之间实现数据交换、配准和共享以及对其进行空间叠加、缓冲区分析、最佳(短)路径分析等空间分析,必须保证其在统一的坐标系下具有相同的地图投影,因此地图投影变换显得尤为重要.采用Visual Basic 6.0作为软件开发平台,利用MapObjects控件编程实现了各种常见地图投影之间的任意变换.     

潜孔锤跟管钻进技术在应急抢险中的应用

灾害发生时,时间就是生命！如何在最短的时间内进行救援取得较好的效果,必须采取先进技术进行科学救援。潜孔锤跟管钻进技术是一种能适应各种复杂地层钻进的先进技术,通过应急抢险实践证明,该技术能够在生命通道钻进、地质灾害治理及抗旱抢险等方面发挥重要作用。     

地理信息系统中的常规网络分析功能及相关算法

网络是ＧＩＳ中一类独特的数据实体,网络分析是空间分析的一个重要方面,通用型ＧＩＳ平台软件提供的网络分析功能有路径分析,资源分配、连通分析,流分析,选址等。其中的诜我功能可以使用图论中的算法来实现。拓要介绍了实现这些功能的重要算法。     

A coupled high-resolution hydrodynamic and cellular automata-based evacuation route planning model for pedestrians in flooding scenarios

Flooding is now becoming one of the most frequent and widely distributed natural hazards, with significant losses to human lives and property around the world. Evacuation of pedestrians during flooding events is a crucial factor in flood risk management, in addition to saving people’s lives and increasing time for rescue. The key objective of this work is to propose a shortest evacuation path planning algorithm by considering the evacuable areas and human instability during floods. A shortest route optimization algorithm based on cellular automata is established while using diagonal distance calculation methods in heuristic search algorithms. The Morpeth flood event that occurred in 2008 in the UK is used as a case study, and a highly accurate and efficient 2D hydrodynamic model is adopted to discuss the flood characteristics in flood plains. Two flood hazard assessment approaches [i.e., empirical and mechanics-based and experimental calibrated (M&E)] are chosen to study human instability. A comprehensive analysis shows that extreme events are better identified with mechanics-based and experimental calibration methods than with an empirical method. The result of M&E is used as the initial condition for the Morpeth evacuation scenario. Evacuation path planning in Morpeth shows that this algorithm can realize shortest route planning with multiple starting points and ending points at the microscale. These findings are of significance for flood risk management and emergency evacuation research.

     

升降轨Sentinel-1A时序InSAR的中川国际机场地表形变监测与分析

可靠地监测基础设施的形变对于评估其结构健康至关重要。本文以中川国际机场为研究区,基于46景升轨和45景降轨Sentinel-1A雷达影像,使用SBASInSAR和PSInSAR技术获取了中川国际机场2017年3月27日至2020年3月23日、2017年3月20日至2020年3月28日的地表形变速率以及时序位移量,并采用内、外部检验的方式对4种监测结果进行了评定。同时结合相干性系数均值、直方图统计、形变速率方差及其标准差,选取最理想的形变结果从人为因素和自然因素分析了中川国际机场地表形变的成因。结果表明：4种形变结果总体较为一致,不同轨道模式数据采用同种时序InSAR技术所得监测点的方差和标准差较为接近,同种轨道模式数据采用不同时序InSAR技术的形变结果略有差异,SBASInSAR相比PSInSAR的监测结果更为稳健。中川国际机场存有零散的沉降区,机场西南角的形变最显著,最大的垂直沉降速率达11 mm·a^-1。中川国际机场的地表形变与道路网、内部扩建等人为因素有关,地层界线与机场内部形变不直接相关,地表沉降区与岩性关联紧密。在进一步推进中川国际机场建设的同时,应避...     

基于优化SPFA算法的矿井突水救援模型

煤矿突水事故时有发生,易造成重大人员财产损失,而优化突水救援路径,将提高矿井突水灾害应急救援能力,降低突水危害。本文采用无向图和邻接表对矿井巷道网络进行描述和存储,根据巷道水位高度与井下人员身高的比值计算巷道安全系数,进而求解巷道等效长度,据此,使用优化SPFA算法进行单源路线搜索,提出矿井突水救援路线模型,并给出最优救援路线。以王家岭矿的巷道拓扑网络结构为基础进行仿真分析,结果表明,基于优化SPFA算法的矿井突水救援模型可以正确地计算出单源最优路线。该方法综合考虑了工作人员被井巷塌方或水流所阻而不可通行的复杂情况,为实现快速有效的事故抢险提供了可靠的技术支持。      

矿山灾害生命保障救援通道快速安全构建关键技术与装备

矿山发生重大灾害事故导致井筒、巷道破坏,人员被困井下时,通过安全、高效地构建救援通道是最有效的救援方式。救援通道包括井下、地面2种形式,井下具备施工条件时,构建穿过坍塌段的大直径救援通道,是最直接的方式;井下不具备施工条件或易发生次生灾害时,则需先在地面快速、精准钻进小直径搜救孔,确定井下被困人员位置及身体状况,并及时输送给养,再构建大直径救援井,采用专用救援提升装备保障被困人员升井脱困。研究涵盖机械工程、钻井工程、电气工程、软件工程、流体力学、岩土力学、动力学、先进控制技术等多学科多领域,将理论分析、数值模拟、实验研究、型式试验、工程示范相结合,以“救援通道构建装备研制—生命保障通道构建技术开发—大直径救援通道构建技术开发—地面提升救援装备开发—技术与装备集成及工程试验”为主线,开发钻孔救援关键技术与装备。研制了3套应急救援集成装备,ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机最大提升力1 200 kN、最大转矩50 000 N·m,开发了钻机与配套机具的一体化集中控制系统,单根起下钻效率小于3 min/根;XZJ5240JQZ30型救援提升车开发了多传感器信息融合的通信监测控制系统,提升系统最大救援深度848 m;ZDG1500型井下大直径顶管机直径1 630 mm,最大顶推力8 541.2 kN。开发了复杂地层生命保障孔快速、精准钻进技术,地面大直径救援井精准、安全、高效钻进及透巷技术,井下大断面救援通道顶管快速施工技术3项矿山应急救援通道构建技术。在宁夏宁煤梅花井矿开展了国内首次生命保障孔及大直径救援井施工、救援提升的集成研究和工程示范,完成井径215.9 mm、井深670.5 m生命保障孔,用时46.83 h,井底水平位移偏移0.27 m,满足72 h黄金救援时间内成孔要求;完成井径830 mm、井深654.1 m救援井,井底水平位移0.19 m,介质溃入井下约7.5 m3,并在救援井内成功进行了救援提升技术与装备试验。在广东省基础工程集团有限公司碎石场开展了顶管钻进工程模拟坍塌条件下的试验,施工长度102.5 m,日进尺43.92 m,顶进误差0.35 m。相关成果在湖南源江山煤矿、山东栖霞金矿、新疆丰源煤矿等5次矿山灾害应急救援中进行了应用。开发的3项救援通道施工技术及3套救援装备,构成了具有自主知识产权的矿山井上井下联合救援技术与装备体系,可满足600 m深度的矿山应急救援需求,为我国矿山灾害救援提供技术装备支撑。      

The Application of the Strength Reduction Shortest Path Method to the Stability Analysis of Shallow Buried Tunnel

Geotechnical and Geological Engineering - To improve the theoretical analysis of surrounding rock stability of shallow buried tunnels. The strength reduction shortest path theory is applied to the...     

煤油气共生矿井的采面瓦斯涌出预测

以煤系含油气的陈家山煤矿综采工作面瓦斯地质资料为依据,应用灰色系统理论中的关联分析方法,在研究影响采面瓦斯涌出量主控地质与生产因素的基础上,借助人工神经网络理论中的BP网络方法,建立了综采工作面瓦斯涌出量预测的BP网络模型。通过误差分析及实际应用,证明将关联分析与BP网络结合起来开展采面瓦斯涌出量预测是一种可行的方法。      

三维网络结构岩体力学架构与展望

三维网络结构岩体力学是岩体力学的一个分支。根据笔者20余年对裂隙岩体研究的心得,阐述了三维网络结构岩体力学的主要特点、研究对象,基本架构、主要研究内容与未来的展望。将岩体结构控制论归结为材料强度控制、结构类型控制、渗流通道控制和几何边界控制4个方面。技术层面的主要内容包括三维RQD估算、岩体表征单元估算技术、结构块体搜索技术、定向投影岩体结构面三维连通率估算技术以及岩体三维渗径搜索技术等。理论层面主要由球面投影理论、概率统计理论、随机动力学、几何拓扑理论、块体理论、非线性系统理论和裂隙岩体多尺度等效结构模型等构成。强调足量的随机不连续面地质信息的原位统计取样是三维网络结构岩体力学的基础,岩体随机不连续面三维网络数值模拟技术是三维网络结构岩体力学的核心技术。     

管井降水在基坑施工中的应用

通过对福州长乐国际机场航站楼主楼基坑降水工程的实例，介绍了在滨海砂层孔隙含水层中，利用管井进行大面积基坑降水的水文地质参数选用、方案设计、施工方法，并对降水效果进行了初步分析，为今后类似管井降水工程施工提供经验和参考。