基于测量机器人的碾压施工监控系统设计

碾压施工质量过程控制的关键就是精准获取碾压机械运行中的连续空间位置信息。测量机器人可直接获取目标三维坐标,具有实时、连续跟踪、自动化、高精度以及使用环境灵活、远程可控等特点,将其应用于碾压施工监控中,能实现实时、高效、高精度的过程监控。介绍了基于测量机器人的碾压施工监控系统软件的设计,论述了软件实现中的关键技术,并在实际工程中对系统软件进行了应用验证。结果表明,系统软件具有自动化、全程实时监控、质量信息可视化等特点,为填筑碾压施工质量的过程控制提供了一种方法。     

季节性河道与暂时性河道的沉积特征——以新疆白杨河冲积扇为例

通过对新疆现代白杨河冲积扇的地貌和现代沉积进行调查,发现冲积扇表面发育两种不同类型的河道,一种为季节性河道,另一种为暂时性河道。暂时性河道内水流占有率小于50%直至接近于0,主要由暴雨形成突发性洪水造成,季节性河流河道内流水占据率为50%左右,输出水流特征介于暂时性河道和常年性河流河道之间。白杨河主河道属于季节性河道,河道占冲积扇表面面积2.1%,沉积物以砾石质为主,颗粒粗、磨圆度高、分选较好,泥质含量低、叠瓦状排列特征明显,沉积物具有向下游变细的趋势,河道形态沿程变化明显。暂时性河道占冲积扇表面面积97.9%,沉积物粒度相对较细,磨圆度低、分选差、泥质含量高,河道规模向下游减小,分叉增多。季节性河道以河道径流为主,暂时性河道主要以片流、泥石流等方式搬运沉积物。季节性河道沉积物主要来自上游较远的源区,暂时性河道的沉积物来源于冲积扇扇根附近基岩风化形成的倒石锥,塌积扇和山地泥石流沉积,一部分来自于对冲积扇原有沉积物的改造、搬运和再沉积。季节性河道是形成冲积扇扇体的主要动力,暂时性河道主要对冲积扇起改造作用。研究深化了对干旱地区冲积扇沉积过程和沉积特征的认识,丰富了冲积扇的沉积模式。     

柴北缘西大滩地区下—中侏罗统层序—古地理及聚煤特征

柴达木盆地北缘西大滩地区是近年来新发现的煤炭资源有利勘探区,含煤岩系以早侏罗世小煤沟组和中侏罗世早期的大煤沟组及石门沟组为代表。根据露头剖面、钻孔岩芯及测井曲线对该含煤岩系的沉积相、层序地层格架、聚煤模式及岩相古地理进行研究,并对该区聚煤规律进行了分析。研究结果表明：区内含煤岩系由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、油页岩及煤组成,可识别出16种岩相类型以及冲积扇、辫状河三角洲与湖泊等3种沉积相类型。以区域不整合面、沉积相转换面、下切谷砂体底部冲刷面、岩性及颜色突变面等为层序界面,共识别出6个层序界面,划分出5个三级层序和相应的低位、湖侵及高位体系域。恢复出各个层序的岩相古地理,主要古地理单元为冲积扇、辫状河三角洲、滨浅湖及半深湖。研究区厚煤层主要发育于湖侵体系域上部靠近最大湖泛面处的下三角洲平原环境,这里作为低可容空间背景,较高的可容空间增加速率与较高的泥炭聚集速率相平衡,有利于泥炭/煤的聚集。煤层主要在层序SIII1、层序SIII2及层序SIII3中发育,由于古气候逐渐变得干燥,层序SIII4和SIII5聚煤作用变弱直至终止。     

动载作用下混凝土细观损伤的CT图像分割和灰度共生矩阵特征值研究

动载作用下混凝土随应力变化的系列CT图像完整地记录了混凝土内部破损过程,在CT图像中能直接观察到细观裂纹时混凝土往往已发生宏观破坏,挖掘混凝土材料损伤的细观信息是混凝土细观力学分析的核心。本文基于混凝土单轴动态压缩CT试验,获得不同应力阶段的横断面CT图像,分别应用图像分割技术和灰度共生矩阵法提取孔隙率和4个特征值,研究孔隙率和4个特征值随应力的变化规律。结果表明孔隙率随应力的增加显示出单调增加的总趋势,个别部位在应力水平较小时孔隙率随应力增加变化不大,反映出混凝土的压密效应。受压密效应影响,对比度在低应力水平时随应力增加有升有降,能量对应力变化不够敏感,相关性和同质性随应力的增加单调增加,对应力变化较为敏感,能反映混凝土整体损伤过程。对混凝土CT图像进行分区后再研究孔隙率、同质性和相关性随应力的变化,可以更好地反映动载作用下混凝土的细观损伤过程。     

商业建筑安全疏散设计的探讨

应急疏散标识是逃生人员能否安全逃生的关键因素之一,但其布局的合理性需要进一步的定量优化研究。以办公楼为实验区,借助虚拟眼动实验,分析了实验区指向型应急疏散标识布局的不合理之处;同时设计有效的修改优化方案,提升了应急疏散标识的指向作用。设计了两组虚拟眼动疏散实验,每组实验由两个实验构成,其中实验组1使用真实疏散标识布局,实验组2作为验证实验,使用修改后的疏散标识布局。对比实验结果可得,实验组2的两个实验较实验组1的疏散时间分别缩短了30.28%和30.99%,期望疏散距离分别缩短了42.67%和40.06%,疏散时间和期望疏散距离均明显改善。实验结果与数据分析证明了实验区域内指向型应急疏散标识修改方法和修改方案的有效性。同时创建了一套新的指向型应急疏散标识布局优化方法和流程。     

以眼动实验为主的点状地图符号边框设计

从个体差异的角度出发,研究不同性别、参考框架和地图浏览方式的被试者在三维虚拟场景中对空间寻路的时间和路径选择的影响。选择故宫的大尺度三维场景作为实验环境,限定寻路视角为第一视角,模拟日常生活中寻路过程。实验结果表明,性别对完成时间有显著影响,男性寻路时间要明显短于女性,但是被试者在三维场景中完成寻路任务的路径复杂度无性别差异;不同参考框架对完成时间有明显差异,且协调参考框架时间最短,但是对路径复杂度没有差异;不同地图浏览方式对路径复杂度的影响效果显著,其中全局型要比地标型表现更优。     

不同特征融合的震后损毁建筑物识别研究

震后建筑物损毁信息是灾情快速评估和应急救援的重要决策依据之一。针对传统的建筑物损毁遥感检测技术只关注于顶面信息,导致众多顶面结构完好而中间层、底层倒塌或崩裂的损毁建筑物处于检测盲点的问题,提出了一种融合引入注意力机制的深度学习实例分割模型和图像多尺度分割算法进行震后建筑物立面损毁检测的方法。首先,利用卷积块状注意力模块（convolutional block attention module, CBAM）改进掩模区域卷积神经网络（mask region-based convolutional networks, Mask R-CNN)模型实现了复杂建筑物立面背景中的损毁信息提取;然后,基于建筑物立面影像多尺度分割结果,利用多数投票规则实现了损毁检测结果的后处理优化。实验结果表明,相比传统损毁检测方法,所提方法能够更有效地实现震后建筑物立面损毁信息的精准定位,总体准确率可达到89.15%。     

利用虚拟地理环境的实验地理学方法

在开放式Web环境中,模型服务化共享促进了陆地碳循环模型的发展,然而海量的计算数据导致模型计算缓慢,现有模型服务化方案难以满足其计算需求。为了解决这一问题,提出了一种面向陆地碳循环模型服务的去中心化计算方法。该方法主要思想是基于现有模型服务化方案,通过增加计算节点的方法以缓解陆地碳循环模型计算压力,主要包括陆地碳循环模型服务准备和陆地碳循环模型分布式运行两个步骤。基于此设计了任务分割和派发策略将复杂计算任务离散化并派发至计算节点进行运算。将设计的方法应用到3个典型陆地碳循环模型的计算中,验证了该方法的可行性,提高了陆地碳循环模型的计算速度。     

无人机高光谱内置推扫影像快速拼接方法

为解决无人机高光谱影像图幅较小的问题,通过计算高光谱影像各个波段的峰值信噪比筛选特征波段,基于SIFT(scale-invariantfeaturetransform)算法对筛选出的特征波段提取特征点并对特征点进行匹配,图像拼接过程中利用墨卡托投影(Mercator)纠正图像的变形,同时利用经纬度信息及重投影(Reproj)算法细化高光谱相机参数,从而实现大范围高光谱影像的拼接。为检验拼接高图像的光谱是否发生畸变,利用光谱角填图(spectralanglemapping,SAM)、波谱特征拟合分类法(spectralfeaturefitting,SFF)及二进制编码(binaryencoding,BE)3种方法对拼接前后的图像典型地物光谱进行分析。结果表明,拼接前后光谱畸变较小。     

新疆色尔特能地区超镁铁岩岩石地球化学特征及构造环境分析

通过对出露在康古尔韧性剪切带西段的色尔特能超镁铁岩的野外地质调查和岩石学、岩石地球化学方面的分析研究工作,结果显示：色尔特能超镁铁岩发生了强烈蛇纹石化,基本蚀变成蛇纹岩;岩石主量元素具高Mg （w（MgO）=36.15%~37.96%）、高Cr （w（Cr₂O₃）=0.32%~0.36%）、高Ni （w（NiO）=0.17%~0.21%）、低Si （w（SiO₂）=40.50%~41.92%）、贫Al （w（Al₂O₃）=1.19%~1.77%）、低Fe （w（TFeO）=6.98%~7.87%）特征,Mg^#值为94.71~97.73,m/f值为8.03~9.42,属于典型镁质超镁铁岩,推测原岩为斜方辉石橄榄岩;稀土元素总量w（ΣREE）=1.44×10^-6~2.92×10^-6,配分模式为轻稀土微弱富集近平坦型,w（La）_N/w（Yb）_N=3.09~5.49,具一定程度的负Eu异常（δEu=0.48~1.09）和负Ce异常（δCe=0.53~0.60）;微量元素富集Ba、U、Ta,亏损Nb、Ti。色尔特能超镁铁岩属变质橄榄岩,是SSZ型蛇绿岩的底部组成单元,由原始地幔经2%~10%部分熔融形成的亏损地幔岩,其形成于俯冲带环境中的洋内弧后盆地。